English German Espagnol Portugese Chinese Japanese Arab Rusian Italian Norvegian Dutch Hebrew Polish Turkish Hindi
Accueil du site > 02 - Livre Deux : SCIENCES > Atome : lois de la Physique ou rétroaction de la matière/lumière et du vide (...) > 20- Qu’est-ce que le vide ?

20- Qu’est-ce que le vide ?

mercredi 2 septembre 2009, par Faber Sperber, Robert Paris

Ce n’est pas la notion de matière qui a changé : c’est celle de vide. La matière n’a pas disparu mais c’est le vide qui contient la véritable matière... Le vide n’est plus le rien. Il est polarisé donc source des charges électriques. Il est quantique, chaotique et fractal. Il est source du temps et de l’espace. La matière n’est qu’une partie des niveaux d’organisation du vide quantique.

"Souvent on va plus loin et l’on regarde l’éther comme la seule matière primitive ou même comme la seule matière véritable. Les plus modérés considèrent la matière vulgaire comme de l’éther condensé, ce qui n’a rien de choquant ; mais d’autres en réduisent encore plus l’importance et n’y voient plus que le lieu géométrique des singularités de l’éther. par exemple, pour Lord Kelvin, ce que nous appelons matière n’est que le lieu des points où l’éther est animé de mouvements tourbillonnaires ; Pour Riemann, c’était le lieu des points où l’éther est constamment détruit ; pour d’autres auteurs plus récents, Wiechert ou Larmor, c’est le lieu des points où l’éther subit une sorte de torsion d’une nature toute particulière."

Henri Poncaré dans "La science et l’hypothèse"

« Les particules n’accèdent à l’existence dans le monde ordinaire que grâce à un processus de création-annihilation dans ce plein qu’est le vide. (...) En 1927, Dirac, en cherchant l’équation qui serait capable de rendre compte du comportement de l’électron et satisferait tout à la fois à la théorie quantique et à la théorie de la relativité einsteinienne, (…) s’aperçut qu’il y avait une autre solution (que l’électron) de charge positive. (…) Chaque fois qu’on construit une théorie quantique relativiste pour décrire une particule, la théorie fait apparaître la nécessité de postuler une « antiparticule » symétrique, de charge opposée. Ces antiparticules forment ce qu’on appelle l’antimatière, dénuée de tout le mystère dont on entoure parfois son nom : ce n’est en fait rien qu’une autre forme de la matière, composée d’antiparticules ayant des charges opposées à celles des particules ordinaires. (…) Dirac, tirant les conclusions de la découverte du positron (antiparticule de l’électron), put proposer une description toute nouvelle du vide. Jusqu’alors, on s’était représenté le vide comme réellement vide, on aurait extrait toute forme de matière et de rayonnement, ne contenait strictement rien, et, en particulier, aucune énergie. C’est à Dirac que l’on doit d’avoir, en deux étapes, repeuplé le vide et fait en sorte que le vide ne soit plus vide. (...) Nous avons fait ressortir (..) ce caractère du vide en tant que conjonction des opposés. (..) Conjonction des opposés qui ne trouve son vrai sens que dans la mesure, néanmoins, où elle correspond au plus près à une dialectique des modes d’être. (..). C’est la négation du principe d’identité. (..) Proclus : ’’Je définis au sujet du mode des négations qu’elles ne sont pas privatives de ce sur quoi elles portent, mais productives de ce qui est’’(..) et tout au terme de la course , c’est la négation de la négation elle-même. (..) Si l’on accepte de suivre cette pensée dialectique dans sa rigueur tout interne, on s’aperçoit en même temps comment tombent les objections qu’on oppose à ce modèle. (..) Ce que nous voulions montrer, c’est qu’il existe une logique de la pensée du vide »

Victor Weisskopf dans « La révolution des quanta »

Imaginez que l’espace est plein de toutes les sortes de particules et de leurs antiparticules mais pour des durées trop courtes pour être perceptibles à notre échelle (elles sont dites virtuelles)...

« L’électron interagit avec les « paires virtuelles » de son propre champ électromagnétique. (…) Le vide quantique contient de telles paires virtuelles et cet effet a été observé sous le nom de « polarisation du vide ». L’électron se trouve interagir avec la charge d’un des éléments de la paire virtuelle, en sorte qu’un électron quantique n’est jamais « nu » mais « habillé » d’un essaim ou nuage de paires virtuelles qui polarisent son environnement immédiat et modifient, par voie de conséquence, ses niveaux d’énergie. (…) La procédure dite de renormalisation considère que la masse et la charge physique de l’électron sont celles de l’électron « habillé » et non celles de l’électron « nu ». ce dernier n’existe pas réellement, puisqu’il est toujours impensable sans son champ. »

Michel Paty dans « Nouveaux voyages au pays des quanta »

Particules virtuelles du vide

Le virtuel

"Le niveau de description ultime susceptible de fonder la singularité du vide est la théorie quantique des champs, qui combine les concepts de la relativité restreinte et ceux de la physique quantique. (…) le vide y est le ciment permanent de l’univers, les particules en jaillissent et y replongent comme des poissons volants, non sans servir de monnaie d’échange entre les particules stables et durables qui donnent sa chair au monde, et qui proviennent d’ailleurs elles-mêmes de la pulvérisation du vide primordial. (…) Les particules virtuelles (du vide quantique) sont si fugitives qu’elles sont comme si elles n’étaient pas. Les particules « réelles » et « virtuelles » sont tout aussi existantes les unes que les autres, mais les dernières disparaissent avant même qu’on puisse les observer. (…) Les termes de « fluctuation du vide » et « particules virtuelles » sont équivalents dans la description, le premier appartenant au langage des champs, le second à celui des particules. (…) Les fluctuations électromagnétiques, et donc les photons virtuels qui en sont la contrepartie dans le langage des particules, furent mises en évidence dès 1940, par la mesure du décalage des raies spectrales de l’hydrogène (Lamb shift) dû à un très léger changement des niveaux d’énergie de l’atome correspondant, et par la découverte d’une minuscule attraction entre deux plaques conductrices (effet Casimir). (…) Le vide se peuple d’une invisible engeance. L’inventaire du moindre centimètre cube d’espace frappe de stupeur : les paires électron-positon (+ et -) côtoient toute une faune de quanta. Les paires électron-positon virtuelles, en dépit de leur faible durée de vie, s’orientent dans le champ électrique des charges électriques présentes et modifient leurs effets. Océan de particules virtuelles, on peut s’étonner de voir encore à travers le vide, tant il est poissonneux En lui s’ébattent tous les photons, bosons intermédiaires et gluons nécessaires à la transmission des forces qui charpentent, coordonnent et organisent le monde. Les particules furtives qui émergent du vide et s’y précipitent aussitôt relient entre elles les particules stables et durables de la matière, dites particules réelles (quarks et leptons). (…) Le vide, à la différence de la matière et du rayonnement, est insensible à la dilatation car sa pression est négative. Ceci provient de la relation : pression = opposé de la densité d’énergie qui lui confère son invariance relativiste. La pression négative engendre une répulsion gravitationnelle. De fait, si la gravitation freine l’expansion de l’univers, l’antigravitation ne peut que l’accélérer.

Le vide est écarteur d’espace et créateur de matière

(…) La création de matière (via la lumière) est le fruit de la transmutation du vide indifférencié en entités physiques distinctes. Il y a là une chaîne physique de la genèse : Vide -> Lumière -> Matière et Antimatière. Le vide est une composante de l’univers, distincte de la matière ordinaire et du rayonnement. Vide, rayonnement et matière diffèrent par leur équation d’état (relation entre densité et pression pour le fluide considéré), laquelle influe sur l’expansion de l’univers et est influencée par elle, par le biais des transitions de phase. (…) Sa rage savonneuse à s’étendre indéfiniment, l’univers la tiendrait du vide. Le vide a enflé sa bulle. (…) Il y a autant de vides que de champs. (…) Chaque restructuration profonde, ou brisure de symétrie, modifie l’état du vide. Inversement, chaque modification de l’état du vide induit une brisure de symétrie. L’évolution de l’univers procède ainsi par brisures de symétrie successives qui se soldent par des transitions de phase, lesquelles bouleversent l’apparence globale du cosmos. »

Michel Cassé dans « Dictionnaire de l’ignorance »

Maurice Jacob dans « Au cœur de la matière » :

« Le vide est animé par la création continuelle et la disparition rapide de paires électron-positron. Ce sont des paires virtuelles mais cela va compliquer notre processus d’absorption qui ne demande qu’un temps très bref durant lequel ces paires virtuelles ont bien le temps de se manifester. L’électron, de charge négative, va ainsi attirer les positrons de ces paires virtuelles en repoussant leurs électrons. « Approchant » de l’électron, le photon va ainsi le « voir » entouré d’un « nuage » de charge positive dû aux positrons virtuels attirés. Il aura l’impression que la charge de l’électron est plus faible que celle annoncée. C’est une version quantique de l’effet d’écran. (…) Revenons à notre électron absorbant un photon tout en s’entourant d’un nuage virtuel contenant plus de positrons que d’électrons. Si le transfert augmente, le photon peut « voir » avec plus détail. Il « attrapera » l’électron avec une partie plus faible de ce nuage positif qui l’entoure. Le photon aura l’impression que la charge de l’électron augmente avec le transfert qu’il apporte. (…) L’effet principal peut être conçu comme la transformation de photon en une paire électron-positron, qu’il réabsorbe avant l’interaction. (…) La diversité sort de la structure du vide. (…) Le vide du modèle standard a une structure. Il se comporte d’une façon analogue à un corps supraconducteur. (…) Si le temps d’observation est de dix puissance moins 21 secondes (…) des paires électron-positron peuvent spontanément apparaître. Si le temps d’observation tombe à dix puissance moins 24 secondes, (…) le vide peut bouillonner de pions. Sur un temps de dix puissance moins 26 secondes, une particule Z peut se manifester. (…) Quand on atteint un temps de dix puissance moins 44 secondes, la gravitation devient quantique. »

La nature en révolution

Particules virtuelles de matière et d’antimatière

LE VIDE

"L’éther est-il matériel ? De toute façon, s’il est il doit être matériel, il doit être intégré dans le concept de matière. Mais il n’a pas de pesanteur. » Friedrich Engels dans « Dialectique de la nature »

« Aujourd’hui le vide n’est pas le rien. Il serait même l’acteur central de l’histoire de la matière et de l’Univers, le partenaire privilégié de la physique. Vide et matière ne sont plus deux manifestations séparées de la nature mais deux aspects d’une même réalité. » Edgard Gunzig et Isabelle Stengers dans « Le vide »

L’astrophysicien Cassé écrit dans « Du vide et de la création » : « Au centre de la nuée du virtuel est encore un virtuel, d’ordre plus élevé. Et ces électrons et positons doublement virtuels s’entourent eux-mêmes de leur propre nuage de corpuscules virtuels, et cela ad infinitum. (…) L’image quantique qui en résulte est un électron (…) protégé par des rangs successifs de photons virtuels (…) L’électron n’est plus l’être simple qu’il était. (…) Il s’habille de vide fluctuant. De même, chaque proton est dépeint comme un microcosme concentrique où s’étagent les différents niveaux de virtualité. Au centre est la particule réelle, sa garde rapprochée est constituée par des particules et antiparticules les plus massives (énergétiques) et donc les plus éphémères, bosons W et Z, paires proton-antiproton et photons gamma. Le second cercle contient les couples positon-électron et les photons de 1 MeV environ. A la périphérie flottent les photons d’énergie déclinante. Chaque particule virtuelle, comme précédemment, s’entoure de son cosmos virtuel et chacune à son tour fait de même et cela indéfiniment. Le vide est constitué d’un nuage virtuel flottant de manière aléatoire. L’activité frénétique autour du moindre électron, du moindre proton, nous éloigne à jamais de l’image paisible que la plupart des philosophes attribuent au mot « vide ».

Il n’y a pas si longtemps, un scientifique aurait défini le vide par l’absence de matière, et la matière comme des objets remplissant le vide d’un contenu solide. La masse pesante apparaissait comme la caractéristique de la matière et l’absence de masse la caractéristique de la lumière. Aujourd’hui, on observe qu’il existe de la « lumière » lourde (les bosons W et Z) et de la matière sans masse (les neutrinos par exemple). On pense que la matière est un état du vide et que le vide est plein de … matière virtuelle. Matière et vide s’opposent mais de façon dynamique et non dans une opposition logique. Ils se détruisent et se construisent mutuellement sans cesse selon un mode dynamique étonnant. La forme de la structure et sa base matérielle ont également une relation contradictoire au sens dialectique.

En physique, le vide est un concept qui recèle des propriétés tout à fait surprenantes et néanmoins fondamentales. Ce n’est pas le néant (l’absence de tout). La physique moderne nous indique d’ailleurs qu’il est tout à fait pertinent de discuter de l’énergie du vide. Ce n’est pas non plus un éther, un milieu matériel au sens de la matière à notre échelle ni des particules comme l’électron, suivant les époques, mouvant ou fixe et indépendant de tout référentiel, imaginé, par exemple, comme support des ondes électromagnétiques. Il a été prouvé que ce dernier n’existe pas (par Michelson et Morley), on en a donc abandonné l’idée. On peut dans une première approche dire que le vide est un espace dans lequel les molécules sont fortement raréfiées. Ainsi, pour « faire le vide », on prend une enceinte étanche et on pompe l’air avec une pompe à vide ; on définit la qualité du vide par la pression d’air résiduelle, exprimée en pascal (Pa, unité du système international), ou plus souvent dans le milieu industriel en millibar (mbar) ou torr (mm de mercure). On ne peut atteindre ainsi qu’un vide partiel, quelle que soit la température. Un vide considéré comme très poussé, « ultravide », correspond à une pression de l’ordre de 10-8 Pa ; on y dénombre encore 2 millions de molécules par centimètre cube[1]. Par comparaison, la densité au sein des gaz interstellaire est de l’ordre de 1 atome par centimètre cube. Mais qui dit absence de matière ne dit pas absence d’événement. Ainsi, les ondes électromagnétiques traversent le vide, et c’est le milieu qui s’oppose le moins à leur avancement (la vitesse de la lumière dont on parle usuellement, limite à toute transmission d’information, est celle dans le vide) ; il y a dans le vide des variations du champ électrique et du champ magnétique, mais ces champs ne nécessitent aucun support matériel. Le vide total nécessite donc l’absence à la fois de matière mais aussi de rayonnement.

Le vide absolu défini ci-dessus est donc un milieu statistiquement sans particules élémentaires. La physique quantique, qui définit le vide comme l’état d’énergie minimale de la théorie, montre qu’il reste néanmoins le siège de matérialisations spontanées et fugaces de particules et de leur antiparticules associées, on parle de particules virtuelles, qui s’annihilent presque immédiatement après leur création. Ces fluctuations quantiques sont une conséquence directe du principe d’incertitude qui affirme qu’il n’est jamais possible de connaître avec une certitude absolue la valeur précise de l’énergie. On appelle ce phénomène les fluctuations quantiques du vide.

Einstein consacre l’annexe 5 de son livre Relativité - Théories spéciale et générale (Relativity - The Special and the General Theory, traduction de Robert Lawson, 1961) à la relativité et [au] problème de l’espace. Il y cite Descartes et Kant et donne raison au premier contre le second, en niant l’existence du vide, c’est-à-dire, précise-t-il, l’existence d’un espace vide de champ. Il note dans sa préface à la 9e édition du livre : « les objets physiques ne sont pas dans l’espace, mais ces objets ont une étendue spatiale. De la sorte, le concept d’ « espace vide » perd son sens. »

La pression du vide

Une des propriétés les plus curieuses du vide quantique est mise en évidence par l’effet Casimir : lorsque le vide est réalisé entre deux plaques conductrices, et en l’absence de toute contrainte mécanique externe, une pression est exercée sur les plaques dont la valeur dépend de la géométrie particulière du système. Cet effet est expliqué dans le cadre de la théorie quantique des champs qui affirme que la notion de vide dépend de la géométrie. Ainsi le vide enfermé entre les deux plaques conductrices possède une densité d’énergie différente du vide extérieur à l’enceinte. Cette différence de densité d’énergie a pour conséquence directe l’apparition d’une force mécanique exercée sur l’interface séparant les deux milieux. Propriétés physiques du vide Perméabilité magnétique du vide μ0 ≡ 4π×10-7 kg•m/A²s² (ou H/m) Conductance du vide = 1/119,916 983 2•π S ≈ 2,654 418 729 438 07×10-3 A²s³/kg•m² ≡ 1/μ0c permittivité du vide ε0 = 1/35 950 207 149•π F/m ≈ 8,854 187 817 620 39×10-12 A²s⁴/kg•m³ ≡ 1/μ0c² Impédance caractéristique du vide Z0 = 119,916 983 2•π Ω ≈ 376,730 313 461 770 68 kg•m²/A²s³ ≡ μ0c

Le vide est constitué de particules fugitives, éphémères qui, en interagissant, donnent naissance à l’univers matière-lumière.

C’EST LE VIDE QUI PRODUIT L’ÉMERGENCE DE LA MATIÈRE

Le physicien Léon Léderman : « Si l’électron est un point, où se trouve la masse, où se trouve la charge ? Comment savons-nous que l’électron est un point ? Peut-on me rembourser ? »

L’électron n’a pas une position fixe : sa charge tremble, sa masse saute d’un point à un autre, son nuage de polarisation interagit avec le voisinage.... Cela définit diverses "dimensions" de l’électron. S’il est capté, il est ponctuel. Sa masse est ponctuelle. Sa charge est ponctuelle. S’il interagit, il est considéré par l’autre objet comme une zone de dimension non nulle. les divers es dimensions ont entre elles un rapport égal à la constante de structure fine alpha. Voilà les résultats de la physique quantique sur la "particule élémentaire".

Qu’est-ce que l’atome, l’élémentaire, l’ « insécable » ? Un nuage de points à de nombreuses échelles ! Ces points sont les particules électrisées, dites virtuelles, qui composent le vide. La propriété de masse de l’électron saute d’une particule virtuelle du nuage à une autre.

La lumière est constituée par deux (ou un nombre pair) particules virtuelles d’électricité opposées.

Le vide, avec ses divers niveaux hiérarchiques, est donc le constituant de base de l’univers matière/lumière.

Le caractère probabiliste de l’électron provient du fait qu’il n’est pas un seul objet mais un ensemble de niveaux emboîtés fondés sur l’agitation du vide.

La propriété de dualité de la particule élémentaire (se comportant à la fois comme un corpuscule et comme une onde) a été l’une des interrogations les plus difficiles de la physique quantique. L’onde et le corpuscule sont deux descriptions très opposées de la réalité et pourtant la matière comme la lumière se sont révélés être à la fois corpusculaires et ondulatoires. A la fois ne signifie pas que l’on peut effectuer en même temps une expérience qui donne les deux résultats. Par contre, dès que l’on effectue une expérience donnant un résultat du type onde, on obtient une onde. Et, à chaque fois que l’on effectue une expérience du type corpuscule, on obtient un corpuscule. De là a découlé une interprétation selon laquelle c’était l’observation par l’homme qui décidait de la nature du réel… En fait, la dualité provient du caractère fractal de la particule. Celle-ci existe à plusieurs échelles. Si l’on mesure à une échelle, on obtient un résultat à cette échelle. On perd, du coup, le résultat trouvé à une autre échelle. Si l’expérience effectue une mesure sur le nuage de polarisation, on obtient un résultat ondulatoire. Si on interagit avec le point matériel, on obtient un résultat corpusculaire qui prouve que l’électron est bien ponctuel et est bien un seul être. Mais cet être existe simultanément aux différents niveaux. Par contre, dès que le corpuscule est capté, dans un temps extrêmement court, le nuage disparaît. En effet, au niveau où se situent les particules virtuelles, la limite de vitesse de la lumière n’a plus cours. C’est la « réduction du paquet d’ondes » qui a tellement compliqué la vie des physiciens quantiques. On peut interpréter ainsi l’ensemble des propriétés, souvent apparemment étranges, de la particule dite élémentaire, l’électron. Les physiciens avaient, depuis longtemps, remarqué qu’il y avait un problème pour en comprendre la nature. Comme le relève Abraham Pais dans « Subtle is the lord », probablement la meilleure biographie d’Einstein, « Tout ce qui reste de ceci (des travaux de Abraham, Lorentz, Poincaré, Einstein,… sur l’auto-énergie de électron), c’est que nous ne comprenons toujours pas ce problème. » Certains physiciens théorisent même l’impossibilité de se le représenter Margenau (1961) : « Les électrons ne sont ni des particules, ni des ondes (…) Un électron est une abstraction, qui ne peut plus être décrite par une image intuitive correspondant à notre espérance de tous les jours mais déterminé au travers de formules mathématiques. » Mais, comme Einstein le disait à Wheeler : « Si je ne peux pas l’imaginer, je ne peux pas le comprendre. » Et Einstein affirmait : « Vous savez, il serait suffisant de réellement comprendre l’électron. » En 1991, la conférence internationale sur l’électron de Antigonish écrivait encore : « Nous sommes réunis ici pour discuter de nos connaissances actuelles sur l’électron. (…) Il est étrange de constater quelle masse énorme de technologie est fondée sur l’électron sans que nous soyons capable de comprendre cette particule. » Ce pessimisme des physiciens devant les contradictions de l’électron a un fondement réel : il est impossible de donner une seule image cohérente de son fonctionnement si on considère que l’électron est un seul objet à une seule échelle.

Ces remarques provenaient en effet de nombreuses difficultés théoriques pour interpréter les phénomènes observés. L’interprétation qui en est donnée ici est celle du caractère fractal de l’électron. Elle explique notamment les sauts quantiques de la particule et de l’atome. Il y a un saut à chaque interaction entre niveaux de réalité de la particule. Le saut d’échelle explique le saut du phénomène. Par exemple, l’électron ne suit pas une trajectoire, mais saute d’une position à une autre. Cette discontinuité provient du fait que l’électron ne se déplace pas dans un espace continu, mais interagit avec les particules virtuelles du vide. Le « simple » déplacement est déjà le produit de ce caractère fractal. Il en va de même sur les interaction entre particules de matière, entre matière et lumière, et, plus généralement, entre matière et vide. Quant au caractère probabiliste de la particule, si étrange que son découvreur Einstein n’arrivait à l’accepter, il n’existerait pas si on était capable d’étudier simultanément la réalité à toutes les échelles. On a beaucoup disserté sur l’ « incertitude » inhérente à la physique quantique, limite prétendue des capacités de l’homme de connaître le monde ou même, disent certains, preuve que le réalisme matérialiste devrait être abandonné. En fait, c’est bien le caractère fractal du réel qui cause cette indétermination quand on mesure à une échelle. Ce que les physiciens ont remarqué, c’est qu’en mesurant ou raisonnant à une échelle, on ne doit pas chercher à dépasser une certaine précision. Sinon on n’améliore pas notre image, on la détériore mais ils se demandaient pourquoi. On a dit bien souvent que c’était contraire à notre expérience quotidienne et au bon sens. Je ne le crois pas. Quand on lit un texte, on se rapproche un peu pour lire correctement, mais si on se rapproche trop, on voit moins bien. Il y a une échelle favorable pour lire et on ne peut pas lire à la fois à toutes les échelles. De même, on ne peut pas avoir une carte à l’échelle qui permette à la fois d’indiquer plusieurs villes éloignées et les rues de ces villes. Il faut choisir. Est-ce que cela signifie que la carte choisit ce que sera la réalité ? Non, cela signifie seulement que la réalité existe à plusieurs échelles suffisamment différentes pour ne pas pouvoir être examinées simultanément. Le nuage de polarisation qui entoure l’électron est constitué d’éléments d’un monde inférieur qui est le monde des particules virtuelles caractérisées par deux propriétés liées entre elles : pas de masse et pas d’espace-temps tel que nous le connaissons à notre échelle macroscopique ni tel qu’il existe (localement) dans l’environnement d’une masse. Ces particules sont électrisées positivement ou négativement et s’ordonnent dynamiquement autour de l’électron par couches positives et négatives alternativement, écrantant ainsi le champ de la charge électrique à proximité de l’électron. Cela explique qu’aucune charge électrique ne peut s’approcher au point de toucher l’électron. Il y a toujours des couches de particules virtuelles entre deux particules « réelles ». Rappelons une fois de plus que les particules dites virtuelles sont tout aussi réelles que celles dites réelles mais sont situées à un autre niveau de réalité. Elles ne sont pas les seules puisqu’existent à un niveau encore inférieur le « virtuel de virtuel ». Ainsi deux particules virtuelles sont elles-mêmes entourées, à un niveau hiérarchique inférieur, de particules électrisées. Ces mondes ne sont pas seulement emboités. Les niveaux sont interactifs. Et même plus puisque chaque niveau émerge du niveau inférieur. Les particules « réelles » sont des structures portées par des particules virtuelles qui reçoivent un boson de Higgs. Lorsque la particule virtuelle devient porteuse de masse, elle construit autour d’elle un champ d’espace-temps, elle structure l’espace-temps désordonné du niveau virtuel. Le nuage de polarisation tourne du fait du magnétisme par l’action du mouvement de l’électron. C’est ce que l’on appelle le spin de l’électron. Mais les couches positives et négatives ne tournent pas de la même manière car l’électron est chargé négativement. Cela explique qu’il faille de tour pour revenir à la situation de départ, ce que l’on appelle un spin ½. La charge de l’électron est ponctuelle. Sa masse est ponctuelle. Pourtant, les expériences montrent également qu’elles ne sont jamais exactement au même endroit, d’où des propriétés de rotations internes de la structure électron. Cette différence provient du fait que le saut de l’électron ne produit pas la même réaction aux diverses échelles d’espace-temps. La masse bouge plus lentement que les bosons. Elle met plus de temps pour se déplacer. Elle va donc moins loin. Cela produit plusieurs mouvements différents. Le nuage de positions de la charge est beaucoup plus ample que celui de la masse : le rapport appelé « constante de structure fine » est le rapport d’échelle des différents mondes hiérarchiques emboîtés est donc aussi le rapport entre les temps ou les distances. C’est donc aussi le rapport entre les différents « rayons de l’électron ». Alors que la masse tremblote autour de sa position (propriété appelée « zitterbezegung »), la charge s’étend sur toute une zone.

L’une des bizarreries de la physique de l’électron est quantique : c’est la superposition d’états. Deux particules qui interagissent mettent en commun leurs états. Cela n’aurait aucun sens si on gardait l’image de la particule, objet indépendant. La « superposition d’états » ne peut être interprétée comme une onde physique, ce qui fait que les premiers physiciens quantiques ont parlé seulement d’ « onde de probabilité de présence ». Mais quelle est la réalité physique du phénomène menant à cette probabilité de présence. Comment l’électron « sait-il » qu’il doit prendre telle ou telle position au sein de son nuage de probabilité de présence. La physique quantique a longtemps répondu qu’il n’existait pas de réponse et certains s’aventuraient même à dire qu’il n’y en aurait jamais. C’était logique pour la physique quantique : au sein de son formalisme la question ne pouvait pas être posée. Cependant, l’étude du vide a changé les données du problème. Elle nous a appris l’existence de tout un milieu du vide, milieu agité et plein d’énergie : les quanta positifs et négatifs qui apparaissent et disparaissent dans un temps très court. Les « particules virtuelles » ont d’abord servi de base de calcul avant que leur réalité soit reconnue. On admet aujourd’hui l’existence de plusieurs niveaux du vide. Il y a ainsi un virtuel de virtuel. Les particules n’interagissent pas à distance mais au travers du vide. Cependant, le vide quantique est un milieu aux propriétés très différentes de celles que nous connaissons au niveau de la matière que nous connaissons. Tout d’abord, il y a autant d’antiparticules que de particules. Ensuite, l’espace et le temps s’agitent en tout sens, sautent sans cesse, empêchant toute notion de trajectoire, de force. Les particules virtuelles n’ont pas de masse. L’énergie, le moment sont des notions qui ont cours mais elles sont utilisées différemment. Il n’y a pas conservation de l’énergie à tout instant. Dans la matière à notre échelle, de l’énergie ne peut pas brutalement apparaître là où elle n’existait pas. Au sein du vide quantique, l’énergie se conserve seulement globalement. Toute énergie qui apparaît au sein du vide doit disparaître dans un temps court, d’autant plus court que cette énergie est importante. C’est ce qui met en place la notion de quanta : le produit d’un temps et d’une énergie. Il y a un lien entre le vide et la matière/lumière. Le vide n’est pas seulement le media des interactions matière-matière ou matière-lumière, il est le fondement de la matière et de la lumière. C’est le vide qui produit sans cesse les phénomènes « matière » et « lumière ». Le vide n’est pas seulement l’espace sur lequel photons et particules se déplacent. Ce déplacement n’est rien d’autre qu’une interaction avec le vide. Plus encore, le vide est le constituant de la matière et de la lumière. Il en résulte une compréhension nouvelle de la matière et de la lumière. Les particules et les photons ont en commun … le vide qui les compose ! Les particules n’interagissent pas par des collisions mécaniques mais par des interaction entre les éléments à un échelon inférieur : celui du vide. Du coup, des particules peuvent échanger leurs composants virtuels : interagir. Ils peuvent ainsi constituer des superpositions d’états, des états corrélés.

Henri Poincaré écrit dans « Leçons sur le rayonnement thermique » : « L’hypothèse des quanta d’action consiste à supposer que ces domaines, tous égaux entre eux ne sont plus infiniment petits, mais finis et égaux à h, h étant une constante. »

Théorème de Joseph Liouville, rapporté par Jean-Paul Auffray dans « L’atome » : « La densité de points dans le voisinage d’un point donné dans l’extension de phase est constante dans le temps. »

Enoncé de Poincaré, dans « l’hypothèse des quanta » :

« L’énergie est égale au produit de la fréquence par l’élément d’action. (...) Le quantum d’action est une constante universelle, un véritable atome. (...) Un système physique n’est susceptible que d’un nombre fini d’états distincts ; et il saute d’un de ces états à l’autre sans passer par une série continue d’états intermédiaires. (...) l’ensemble des points représentatifs de l’état du système est une région (...) dans laquelle les points sont si serrés qu’ils nous donnent l’illusion de la continuité. (...) ces points représentatifs isolés ne doivent pas être distribués dans l’espace de façon quelconque (...) mais de telle sorte que le volume d’une portion quelconque de matière demeure constant. (...) L’état de la matière pondérable pourrait varier d’une manière discontinue, avec un nombre fini d’états possibles seulement. (...) L’univers sauterait donc brusquement d’un état à l’autre ; mais dans l’intervalle, il demeurerait immobile, les divers instants pendant lesquels il resterait dans le même état ne pourraient plus être discernés l’un de l’autre : nous arriverions ainsi à la variation discontinue du temps, à l’atome de temps. (...) Si plusieurs points représentatifs constituent un domaine élémentaire insécable dans l’extension en phase, alors les états du système que ces points représentent constituent nécessairement, eux aussi, un seul et même état. »

Jean-Paul Auffray dans « L’atome » : « Richard Feynman demandait à son fils : « Lorsqu’un atome fait une transition d’un état à un autre, il émet un photon. D’où vient le photon ? » (…) Dans la terminologie de Feynman, le quantum est un photon virtuel. »

Relativité des mouvements dans le vide

Un effet du vide

Qu’est-ce qui différencie la matière et le vide ?

Ce qui caractérise la matière, c’est son existence durable. Ce qui caractérise le vide, c’est l’existence brève de ses quantons qui sont dits virtuels mais, rappelons-le, qui sont bel et bien réels. Ils sont seulement éphémères car ils s’accouplent très rapidement même si c’est en un temps aléatoire. Quand ils s’accouplent ils forment un photon. Qu’est-ce qui rend la particule de matière un peu plus « durable » ? C’est une particule virtuelle qui a reçu un boson de Higgs. Quelle hypothèse peut permettre de comprendre ce qui rend une telle particule un peu plus durable, c’est-à-dire qui retarde son accouplement avec un quanton virtuel du vide voisin ? Le fait que la matière constitue une espèce de trou au sein du vide quantique et retarde ainsi les accouplements possibles. D’où pourrait provenir ce « trou », cet isolement de la particule de matière, dite « particule réelle », par rapport aux particules du vide qui sont ses voisines, dites particules virtuelles ? La particule qui aurait reçu un boson de Higgs émettrait une onde de matière, dite onde de Broglie, qui repousserait les quantons virtuels voisins. Ce faisant, il y aurait modification du temps désordonné du vide. Le temps du vide est marqué par la durée moyenne d’accouplement des quantons virtuels. Ce temps serait modifié par la présence de la particule de masse (particule ayant reçu un boson de Higgs) du fait de l’écartement des particules virtuelles voisines. Le temps local tel que nous le connaissons (et non pas tel qu’il existe dans le vide quantique) serait dû à un retardement des interactions avec les quantons virtuels de l’environnement vide. Si une particule se trouve elle-même non dans un environnement vide mais dans un environnement de particules, une moyenne d’interactions avec les quantons virtuels va s’établir, menant à un temps moyen ou temps local. Le déplacement moyen d’une particule durant ce temps va également définir un espace. La matière durable (dite réelle) va ainsi définir un espace et un temps.

Atome : rétroaction de la matière/lumière et du vide (de la microphysique à l’astrophysique)

* 01- Les contradictions des quanta

* 02- La matière, émergence de structure au sein du vide

* 03- Matière et lumière dans le vide

* 04- Le vide, … pas si vide

* 05- Le vide destructeur/constructeur de la matière

* 06- La matière/lumière/vide : dialectique du positif et du négatif

* 07- La construction de l’espace-temps par la matière/lumière

* 08- Lumière et matière, des lois issues du vide

* 09- Matière noire, énergie noire : le chaînon manquant ?

* 10- Les bulles de vide et la matière

* 11- Où en est l’unification quantique/relativité

* 12- La symétrie brisée

* 13- Qu’est-ce que la rupture spontanée de symétrie ?

* 14- De l’astrophysique à la microphysique, ou la rétroaction d’échelle

* 15- Qu’est-ce que la gravitation ?

* 16- Big Bang ou pas Big Bang ?

* 17- Qu’est-ce que la relativité d’Einstein ?

* 18- Qu’est-ce que l’atome ?

* 19- Qu’est-ce que l’antimatière ?

* 20- Qu’est-ce que le vide ?

* 21- Qu’est-ce que le spin d’une particule ?

* 22- Qu’est-ce que l’irréversibilité ?

* 23- Qu’est-ce que la dualité onde-corpuscule

* 26- Le quanta ou la mort programmée du continu en physique

* 25- Lumière quantique

* 26- La discontinuité de la lumière

* 27- Qu’est-ce que la vitesse de la lumière c et est-elle indépassable ?

* 28- Les discontinuités révolutionnaires de la matière

* 30- Qu’est-ce qu’un système dynamique ?

* 31- Qu’est-ce qu’une transition de phase ?

* 32- Quelques notions de physique moderne

* 33- Qu’est-ce que le temps ?

* 34- Henri Poincaré et le temps

* 35- La physique de l’état granulaire

* 36- Aujourd’hui, qu’est-ce que la matière ?

* 37- Qu’est-ce que la rupture de symétrie (ou brisure spontanée de symétrie) ?

* 38- Des structures émergentes au lieu d’objets fixes

* 39- Conclusions provisoires sur la structure de la matière

* 40- L’idée du non-linéaire

« Il y a de nombreux états du vide qui seraient difficilement interprétables en concevant l’espace comme « vide ». Un champ quantique a toujours une énergie de base résiduelle non nulle (…) activité résiduelle qui se maintient en l’absence d’excitations du vide sous formes de quanta, activité qui se manifeste dans les expériences. Si nous considérons le champ électromagnétique, par exemple, alors les fluctuations de celui-ci peuvent être interprétées comme des créations et annihilations spontanées de photons virtuels, ou de couples virtuels de particule/antiparticule (polarisation du vide). Quand le champ électromagnétique est en interaction, disons avec un électron (ou avec toute particule ou champ), la polarisation du vide peut produire des changements observables, comme ceux de la structure hyperfine de l’hydrogène (dédoublement des raies appelé effet Lamb shift). Dans la physique des particules, la notion d’état du vide joue un rôle croissant. Il y a plusieurs états du vide, avec notamment les notions de « faux vide », d’effet tunnel d’un état du vide à un autre (Coleman, 1977), d’états particuliers du vide (Emch, 1972), etc. (…) Mon opinion est que ces états du vide qui sont des niveaux de base se fondent sur une sorte de structure de niveau inférieur qui joue un rôle dans la structure inertielle de l’espace-temps (…) Ce qui apparaît du vide pour un observateur peut apparaître comme de la matière pour un observateur accéléré. »

B. J. Hiley dans « La philosophie du vide » (ouvrage collectif dirigé par Saunders et Brown)

« Aujourd’hui, le vide est reconnu comme un milieu physique riche, sujet de transitions de phase, et dont la symétrie brisée par les fluctuations du vide qui ne s’éteignent pas sont à la base des propriétés de magnétisme qui sous-tendent l’émission, la propagation et l’absorption des particules. »

David Finkelstein dans « La philosophie du vide » (ouvrage collectif dirigé par Saunders et Brown)

« Les particules ne sont pas des objets identifiables. (...) Elles pourraient être considérées comme des événements de nature explosive (...) On ne peut pas arriver – ni dans le cas de la lumière ni dans celui des rayons cathodiques - à comprendre ces phénomènes au moyen du concept de corpuscule isolé, individuel doué d’une existence permanente. (...) La meilleure connaissance possible d’un ensemble n’inclut pas nécessairement la meilleure connaissance possible de chacune de ses parties. (...) Selon la vieille conception leur individualité (des particules et des atomes) était basée sur l’identité des matériaux dont elles sont faites. (...) Dans la nouvelle conception, ce qui est permanent dans ces particules élémentaire sous ces petits agrégats, c’est leur forme ou leur organisation. »

Erwin Schrödinger dans « Physique quantique et représentation du monde »

« On ne compte pas les électrons ou les photons comme on compte les objets que nous rencontrons autour de nous. »]

Georges Lochak, Simon Diner et Daniel Farge dans « L’objet quantique »

« L’espace vide, quel qu’il soit, contrôle la dynamique des corps matériels, car, quand on considère l’électromagnétisme, il semble que la matière, et les relations fonctionnelles entre particules de matière, ne sont pas capables d’accomplir seuls le travail. Bien sûr, l’espace lui-même pourrait être conçu comme un principe d’organisation appliqué à la matière. (...) Le vide, tel qu’il apparaît ainsi, est riche : suivant les cas, un bipole ferromagnétique, un milieu diélectrique, un supraconducteur, et une phase thermodynamique. »

S. Saunders dans « The philosophy of vacuum »

« Nos théories physiques nous apprennent qu’il y a quelque chose d’étrange et de contre-intuitif dans la nature de la matière. Nous ne pouvons pas tirer un trait net de séparation entre ce que nous appelons matière ou substance et ce que nous appelons espace vide – le vide étant supposé l’espace entièrement dépourvu de matière de toute sorte. »

R.Penrose dans « The philosophy of vaccum »

“Un électron, qu’il soit libre ou lié, est toujours le sujet de forces stochastiques produites par les fluctuations du vide dans le champ électromagnétique, et il en résulte qu’il exécute un mouvement brownien. (…) le fameux Lambshift entre les énergies des électrons s et p de l’atome d’hydrogène. Welton (1948) montra que le shift provenait d’effets induits par le mouvement brownien. (…) Si un atome est dans un état excité, on peut s’attendre à ce qu’il subisse une transition vers un état fondamental, en émettant en même temps un ou plusieurs quanta de radiation. (…) L’atome qui est à son état fondamental y est maintenu en émettant et recevant continuellement des radiations d’énergie de la part des fluctuations du champ électromagnétique du vide (…) De ce point de vue, l’atome d’hydrogène a un état stable de base qui fait que l’électron ne tombe pas sur le proton seulement parce qu’il pompe de l’énergie du champ électromagnétique du vide. (…) Nous devrions considérer le Lamb Shift et la chute spontanée de l’atome vers son état de base comme une manifestation des fluctuations du vide. »

D. W. Sciama dans « The philosophy of vaccum »

« Si un électron entre et sort d’une boite (une zone par exemple) (...), on ne peut pas dire que c’est le même électron qui entre et qui sort. (...) La masse est longtemps apparue comme une propriété fondamentale. N’est-il pas surprenant de la voir maintenant apparaître comme une propriété purement dynamique, liée aux propriétés du vide et à la façon dont elles affectent les particules qui s’y trouvent ? (...) Cette nouvelle conception de la masse est une révolution importante. Ce qui apparaissait comme une propriété intrinsèque et immuable se voit relégué au rang d’effet dynamique dépendant des interactions et, avant tout, de la structure du vide. »

Maurice Jacob dans « Au cœur de la matière »

Petite chronologie des conceptions du vide en relation avec la matière et la lumière (terme englobant tout l’électromagnétisme)

1ère étape : Parménide, Zénon, Démocrite, Aristote

Pour Parménide, « si le vide est le rien, il ne peut exister » donc, si le vide existe, il doit être plein. Le mouvement d’un objet identique à lui-même au sein d’un vide inchangé est dès lors impossible. Zénon argumente sur ces questions, en abordant le problème de la divisibilité à l’infini, de la discontinuité, du temps, de l’espace et de la matière. Il montre que le mouvement n’est pas possible si on admet cette divisibilité du temps, de l’espace ou de la matière à l’infini. Démocrite invente l’idée de l’atome. Celle-ci suppose non seulement l’indivisibilité de particules fondamentales mais aussi leur séparation par le vide. Pour Aristote, partisan d’une nature équivalent à l’ordre, à l’opposé des philosophes précédents qui défendent une philosophie du changement, le vide est le lieu où la matière peut passer ou ne pas passer : c’est le contenant et la matière est le contenu. Aristote : « La nature a horreur du vide. » L’horreur du vide est à l’oeuvre encore quand un vase fermé rempli d’eau se brise quand il gèle : en effet, l’eau se contracte à cause du gel. L’existence du vide est farouchement niée par Aristote, dont le système grandiose fut accueilli avec enthousiasme aussi bien par les savants arabes que par les universitaires d’Occident aux XIIème et XIIIème siècles. La force de séduction de la pensée d’Aristote réside dans sa merveilleuse cohérence : il articule sa conception d’un univers plein, sphérique, fini et immobile sur sa théorie du mouvement des corps et sur sa théorie des causes elle-même. Que l’on tente de modifier l’un des éléments du système, et l’absurdité éclate de toutes parts. Ainsi, admettez le vide, et le monde pourra s’étendre à l’infini ; il ne sera plus sphérique, ni immobile ; il n’y aura plus de haut ni de bas ; vous abolirez la différence entre repos et mouvement, celui-ci pourra être infiniment rapide, et vous devrez même admettre le mouvement sans cause.

2ème étape : Descartes, Hegel

Descartes affirme que le vide est impossible. Il affirme ainsi que deux corps ne peuvent être séparés par une distance sans qu’il n’y ait rien entre eux. En somme, s’il n’y a rien entre les deux, ils devraient être en contact. La seule manière qu’existe une distance entre des objets pour Descartes est qu’il y ait d’autres objets dans l’espace et que ces objets définissent une extension. Allant jusqu’au bout de son idée qu’il ne peut pas y avoir d’espace sans matière, il en conclue que matière et espace vide sont de même nature et que, entre eux, seuls changent les propriétés géométriques de cet espace. L’espace est divisé en régions, certaines de matière et d’autres de vide avec possibilité de déplacement des unes par rapport aux autres. L’espace de matière est identique, pour Descartes, à l’espace de vide. Hegel distingue l’actualité de la matière de sa réalité. Pour Hegel, pas d’énergie sans une forme ou une autre de matière : la matière et le vide ne s’opposent pas diamétralement mais s’interpénètrent et tous deux ne sont pas seulement réels par leur actualité mais aussi par leurs potentialités. Il y a unité de la matière et du vide, de la matière et du mouvement, de l’attraction et de la répulsion, du positif et du négatif. Hegel critique la représentation purement abstraite de la matière, notamment celle des mathématiques. Pour lui, la matière ne se ramène jamais au nombre. Hegel affirme que le mouvement est contradictoire, ce qui ne veut pas dire qu’il n’existe pas. Si un objet entre en mouvement à l’instant t, cela signifie qu’à cet instant il est à la fois là et ailleurs, à vitesse v et à vitesse nulle, donc contradictoire, possédant à la fois des propriétés opposées. Pour Hegel, pas d’espace sans matière, pas de temps sans disparition/destruction/négation, pas de mouvement sans contradiction, pas de matière sans mouvement et sans changement, pas de repos sans mouvement. Le mouvement et le changement sont sans fin. Le repos n’est qu’apparence, équilibre des contraires.

3ème étape : Maxwell, Newton

Au contraire de Descartes, pour Newton, le vide n’est pas un milieu physique. Le vide n’est rien : les forces s’y propagent instantanément et à distance. Pour Newton, la matière se déplace dans un espace vide et la lumière est de type particulaire comme la matière. Le vide serait, selon lui, un espace fixe indéformable porteur d’une métrique et d’un temps absolus. Tous les phénomènes semblent devoir se ramener à des mouvements mécaniques. Newton : « Les projectiles n’éprouvent ici-bas d’autre résistance que celle de l’air, et dans le vide de M. Boyle la résistance cesse, en sorte qu’une plume et de l’or y tombent avec une égale vitesse. Il en est de même des espaces célestes au-dessus de l’atmosphère de la terre, lesquels sont vides d’air. » Maxwell montre que lumière, électricité, magnétisme et radiation sont de même type : propagation dans le vide d’une onde qui transforme de manière ondulatoire les propriétés de l’espace vide, avec des phénomènes associés comme l’interférence des ondes. Le vide n’est donc pas un rien. Il s’y propage des ondulations....

4ème étape : Lorentz, Poincaré, Planck, Einstein, De Broglie

L’éther fixe (milieu qui emplirait le vide et dont les transformations et le mouvement porteraient la lumière) est remis en question (expérience de Michelson et Morley) et c’est la vitesse de la lumière dans le vide qui devient un absolu. La relativité introduite par Lorentz, Poincaré et Einstein nous apprend que la présence de matière transforme l’espace-temps du vide. En particulier, le temps s’écoule plus vite près des masses. Et, dans un mouvement accéléré, les longueurs changent. Longueurs et temps sont donc relatifs à l’observateur. Cependant, Lorentz montre qu’il existe une quantité qui relie espace et temps et se conserve : la « distance » en termes d’espace-temps entre deux événements. Il n’y a même pas de caractère absolu de la propriété de simultanéité des événements. Après que la relativité (restreinte) ait remis en question l’existence d’un vide plein, d’un éther, la relativité (générale) reconstruit un vide (l’espace-temps einsteinien) qui est porteur de transformations géométriques construisant la gravitation. Les particules y apparaissent comme des singularités du vide. Même si Einstein est surtout connu pour avoir détruit l’idée d’éther, un milieu physique du vide, notamment à cause de la vitesse constante de la lumière dans le vide qui ferait qu’un mouvement mécanique de ce milieu serait imperceptible, il a également pensé possible de concevoir le vide comme un milieu réel :

« L’éther pourrait être une réalité physique aussi bonne que la matière. »

Einstein dans « Sur l’éther » (1924)

Albert Einstein explique dans « L’évolution des idées en physique » : « Il fallait une imagination scientifique hardie pour réaliser pleinement que ce n’est pas le comportement des corps qui compte, mais le comportement de quelque chose qui se trouve entre eux (..) qui est essentiel pour comprendre et ordonner les événements. »

La dualité onde/particule, mise en évidence par Planck, Einstein et De Broglie, montre que particule de matière, radiation électromagnétique et espace sont de même nature : des quanta d’action. Toute particule a un espace (onde) associé et toute onde (modification de l’espace) correspond à un corpuscule.

5ème étape : Bohr, Heisenberg, Pauli

La mécanique quantique, première version (sauts quantiques, quanta de matière et de lumière, onde de probabilité de présence, perte d’individualité des particules, principe d’incertitude), montre que la matière ne peut être perçue comme des objets se déplaçant dans un vide indifférent. Des systèmes séparés de grandes distances peuvent interagir. Jean-Marc Lévy-Leblond résume ainsi les changements considérables de la nouvelle physique dans « La quantique à grande échelle », article de l’ouvrage collectif « Le monde quantique » : « Stabilité de la matière - « La théorie quantique eut parmi ses premiers objectifs de comprendre la stabilité des édifices atomiques. En effet, un « électron classique » (non-quantique) pourrait orbiter à une distance arbitraire d’un « noyau classique ». Rayonnant de l’énergie électromagnétique, il pourrait se rapprocher indéfiniment du noyau, perdant dans cette chute une quantité d’énergie … infinie ! La théorie quantique, en corrélant l’extension spatiale d’un électron à son énergie cinétique (inégalités d’Heisenberg), interdit une telle catastrophe et assure l’existence d’atomes stables, dont l’énergie ne peut descendre en dessous d’un certain plancher absolu (niveau fondamental). Mais Pauli fit remarquer, dès les années 1925, que cette stabilité individuelle des atomes, si elle est nécessaire, ne suffit en rien à assurer la stabilité de la matière. (…) Si le principe de Pauli n’intervenait pas pour tenir les électrons à distance mutuelle, la matière serait incomparablement plus concentrée, d’autant plus que la quantité en serait plus grande. (…) Ajoutons enfin que le rôle du principe de Pauli ne se borne pas à assurer l’existence de la matière, mais conditionne toutes ses propriétés électroniques détaillées, en particulier la conductivité ou la semi-conductivité des matériaux qu’utilise la technologie électronique. » Le principe d’incertitude entraîne qu’il n’y a pas de niveau inférieur d’énergie qui soit fixe. On découvre les fluctuations du niveau zéro d’énergie. Le vide fourmille en permanence d’une activité éruptive. La physique quantique a des conséquences inattendues en ce qui concerne le vide comme l’expose Franco Selleri dans « Le grand débat de la théorie quantique » : « Les neutrons sont des particules instables et finissent par se désintégrer en proton + électron + antineutrino au bout d’un temps correspondant à leur vie moyenne. Celle-ci est d’environ mille secondes (...) des neutrinos peuvent vivre beaucoup moins (disons cent secondes) ou beaucoup plus (disons trois mille secondes) que leur vie moyenne de trois mille secondes. Le problème se pose très naturellement de comprendre les causes qui déterminent les différentes vies individuelles dans les différents systèmes instables. (…) (ces variations peuvent s’expliquer) par des fluctuations du vide dans de petites régions entourant la particule ». On ne dispose par contre d’aucune description de l’objet neutron ou de l’objet particule qui explique ces vies de durées diverses et cette durée moyenne. Mais nous verrons que la physique quantique va plus loin et remet carrément en question que la particule soit un objet individuel : « En théorie quantique, tous les concepts classiques, une fois appliqués à l’atome, sont aussi bien ou aussi mal définis que « la « température de l’atome. (...) Le concept d’existence de l’électron dans l’espace et le temps conduit à un paradoxe. » D’où la nécessité de définir la particule comme une structure émergente issue des interactions du vide et non comme une chose préexistante et fixe. « Dans cette théorie, par conséquent, il n’y a pas de particule qui garde toujours son identité (...) Le mouvement est ainsi analysé en une série de re-créations et de destructions, dont le résultat total est le changement continu de la particule dans l’espace. » expose David Bohm dans « Observation et Interprétation ».

6ème étape : Dirac, Feynman, Higgs, Diner

Découverte de l’antimatière qui se comporte comme si le temps marchait à rebours. L’énergie du vide peut se transformer en matière et inversement : apparitions et disparitions de couples particules et antiparticules. Particules élémentaires durables et éphémères – le stable n’est pas plus fondamental. Le vide est un milieu diélectrique, supraconducteur, polarisable, dynamique et porteur d’énergie, de bruit, d’une topologie de l’espace, d’une mesure de la chiralité (spin) Le vide est instable et plein d’énergie de brève durée - manifestations du vide quantique, fluctuations – le vide n’est pas rien – Il contient des photons et des particules qui sont éphémères et sont appelés virtuels. Les particules subissent des transitions très rapides en permanence, transitions par lesquelles elles s’échangent avec les particules du vide et les photons du vide. Recomposition permanente entre matière et vide – l’apparente stabilité est fondée sur une interaction dynamique et ultra-agitée entre structures transitoires de la matière, de la lumière et du vide. Nouveauté fondamentale de la théorie quantique des champs : dans un état donné du champ, même parfaitement déterminé, le nombre de particules n’est pas toujours défini. C’est (entre autres) ce qui interdit d’employer systématiquement une description purement corpusculaire de la matière. Cela interdit aussi de considérer que le vide ne contient pas de particules. Il contient des particules virtuelles qui peuvent être actualisées par un apport d’énergie. Ces particules (et antiparticules) virtuelles se lient pour former des photons. Particules et antiparticules du vide sont virtuelles au sens où ils ont une durée de vie trop brève pour être mesurables par des expériences matière/lumière à notre échelle, par nos instruments en somme. Le vide est polarisé. Les fluctuations du niveau zéro d’énergie peuvent être interprétées comme des apparitions et disparitions de photons virtuels ou de couples particule/antiparticule virtuels. La présence de l’électron trouble l’activité du vide, et cette distorsion agit en retour sur l’électron lui-même. Tout ceci complique énormément la description quantique qui doit prendre en compte tous ces phénomènes. Or, la diversité infinie de ces interactions fantômes implique des quantités infinies d’énergie. L’exemple le plus simple est celui de deux particules, deux électrons par exemple, échangeant un photon. Entre son émission et sa réception, ce dernier interagit en chemin avec d’autres particules avant d’atteindre l’autre électron. Cela peut se traduire par la transformation du photon en une paire électron - positron (virtuels) ; les membres de cette nouvelle paire peuvent échanger à leur tour un autre photon virtuel ; puis s’annihiler en engendrant un nouveau photon, qui est cette fois absorbé par l’électron récepteur. Ce n’est qu’en 1949 que Julian Schwinger, Richard Feynman, Sin-Itiro Tomonaga et Freeman Dyson parviennent à résoudre ce problème des quantités infinies des diagrammes en boucle : ils le contournent en inventant une méthode de calcul ingénieuse appelée renormalisation. Elle introduit enfin les concepts quantiques de façon cohérente dans la théorie de Maxwell. Cette nouvelle théorie est appelée électrodynamique quantique. L’électrodynamique quantique est valable jusqu’à une certaine distance minimale qu’on choisit plus ou moins arbitrairement : l’addition des diagrammes de Feynman en boucle sur tous les points de l’espace-temps s’arrête alors à cette distance. On peut toujours descendre de niveau mais on ne peut jamais descendre dans l’infiniment petit, sous peine d’en tirer des infinis grands qui ne sont pas observés dans les expériences. La renormalisation n’est pas seulement une astuce de calcul : elle rapporte une propriété fondamentale : cette notion de distance minimale indispensable pour que les calculs ne rendent pas des résultats infinis entraîne une conséquence fondamentale : la discontinuité de l’univers. D’autre part, la discontinuité fait un autre pas en avant : la notion de trajectoire d’objets se déplaçant en continu est abandonnée : dans les diagrammes de Feynman, un électron peut être émis à un point donné de l’espace-temps et absorbé à un autre.

7ème étape : Wilson, Gell-mann, Cohen-Tannoudji, Hiley, Gunzig, Finkelstein

Brisure de symétrie et renormalisation donnent une nouvelle image de la formation de matière à partir du vide. Lorsque deux particules (par exemple, deux électrons) interagissent, elles peuvent le faire « simplement », en échangeant un seul photon. Mais ce photon peut lui-même se matérialiser puis de dématérialiser en chemin. Sur le schéma du bas, par exemple, il crée une paire électron-positron qui recrée ensuite le photon. Si l’on tient compte de cette aventure, la description de l’interaction des deux électrons de départ n’est plus la même. Cela n’est en fait que la « première correction ». En effet, il peut arriver au photon des histoires beaucoup plus compliquée qui représentent des corrections d’ordre 2,3,4… La physique quantique exige de tenir compte de l’infinité de ces corrections pour le moindre calcul. Cette difficulté considérable a conduit à incorporer à la physique quantique l’idée de renormalisation. Les échanges toujours plus emmêlés entre différents types de particules virtuelles tissent une sorte de réseau ; des particules fantômes entrent et sortent, apparaissent et disparaissent dans un enchevêtrement vibrant d’énergie. La séparation entre matière, lumière et vide est dépassée. La matière peut se transformer en énergie du vide et inversement. La séparation réel/virtuel est relative à l’observateur accéléré. Production d’un espace et d’un temps par le virtuel et le virtuel de virtuel. Pas d’indépendance des particules par rapport à l’espace-temps du vide – la matière est une propriété (et non un objet) qui naît du vide et s’y déplace d’une particule virtuelle à une autre (Higgs). Michel Spiro explique ce mécanisme dans son article pour « Les dossiers de La Recherche » de juillet 2006 : « La masse des particules ne serait pas une propriété intrinsèque des particules elles-mêmes : elle serait liée à la manière dont celles-ci interagissent avec la structure quantique du vide. » Le vide est un véritable milieu dynamique. Le vide a, implicitement, toutes les propriétés qu’une particule peut avoir : spin, polarisation dans le cas de la lumière, énergie, etc. Il a lui-même différents niveaux de structure. De nombreux effets s’avèrent interprétables par les fluctuations du vide polarisable : – effet Debye de dispersion des rayons X par les solides – effet Casimir – effet proton-proton ou effet Hillman – effet Ahoronov-Böhm – effet Unruh – effet Compton – principe de Pauli – stabilité de l’atome (l’électron ne tombe pas sur le noyau) – décalage des raies Lambshift par réfraction du vide – Radiation de type « corps noir » (thermodynamique du vide) Nottale explique dans « La complexité, vertiges et promesses » que les diverses échelles de la matière/vide coexistent et interagissent : « Un objet, comme l’électron, vu classiquement comme un simple point, devient compliqué vers les petites échelles : il émet des photons, les réabsorbe, ces photons deviennent eux-mêmes des paires électrons-positons, etc… »

L’histoire du vide au travers de l’expérimentation

Finalement, qu’est-ce que le vide et qu’est-ce que la matière, que sont leurs interactions ?

Rappelons d’abord que bien des hypothèses simples sur ce thème ont dû être abandonnées car elles ne correspondaient pas aux résultats des expériences.

La principale et la plus simple de ces hypothèses sans issue a été celle d’une matière constituée d’objets, formés d’une somme de particules élémentaires, se déplaçant dans un vide ne contenant aucune sorte de particules.

La matière n’est pas une simple somme de particules. L’élémentarité ne peut se concevoir en termes d’objets. Le vide contient des particules (dites « virtuelles ») se comportant différemment que les particules (dites « réelles ») ayant une masse au repos. Le vide ne se contente pas de s’opposer à la matière. Il contient aussi des particules. Même la particule dite élémentaire n’est pas une seule particule mais tout un nuage issu du vide et qui se déplace en même temps que la particule. C’est ce qui explique que la particule soit à la fois ponctuelle et se manifeste dans un espace de dimension non nulle. Cela explique également que des interférences aient lieu entre la particule et elle-même : ce sont des interférences entre les particules virtuelles du nuage.

Au sein de ce nuage, la particule qui possède une masse au repos n’est pas toujours la même. Au contraire, la propriété de masse saute sans cesse d’une particule (virtuelle) du nuage à une autre. La matière est une propriété émergente et non un objet fixe. Elle ne contente pas de s’opposer à la lumière et au vide. Elle est fondée sur les mêmes éléments qu’eux : des particules et antiparticules virtuelles.

Le vide est sans cesse le siège de transitions ultra-rapides qui permettent de dissocier les particules virtuelles associées par paires : particules et antiparticules virtuelles. Dans le vide, il y a autant d’antiparticules que de particules. Elles se séparent et se couplent sans cesse, constituant ainsi les oscillateurs de base du virtuel.

Les photons (appelés « lumière » ou radiation électromagnétique) sont constitués par le couplage d’une particule et d’une antiparticule virtuels qui, en échangeant sans cesse des interactions, sont couplés.

La masse de la particule « réelle » n’est rien d’autre que la rupture de symétrie de cet équilibre dynamique du vide. Séparation durable entre particule et antiparticule, elle privilégie pour un nombre infime de particules (par rapport au grand nombre de particules virtuelles) la propriété matière plutôt qu’antimatière.

La matière se couple avec les particules et antiparticules virtuelles du vide, en émettant des photons. La matière ne fait pas qu’émettre et recevoir des photons : après échange, la particule n’est plus la même et le photon n’est plus le même. La matière est électrisée comme le sont les particules et antiparticules virtuelles. En recevant ou en émettant un photon, la particule se couple avec l’un des éléments du couple particule/antiparticule du photon, celui qui est d’électricité opposée.

Les particules « réelles » ne relationnent pas par contact mais via des photons. Les particules virtuelles ne relationnent pas par contact mais via des photons virtuels qui sont constitués du couplage d’une particule et d’une antiparticule, qui sont appelés « virtuel de virtuel ».

La notion de « virtuel » fait appel à des seuils appelés inégalités d’Heisenberg. Quand on est en dessous de ces seuils, on est dans le virtuel. Ce qui est inférieur à un quanta h est du virtuel, c’est-à-dire un phénomène du vide quantique. Par exemple, le spin moitié de h (un demi quanta) de la particule électrisée, comme l’électron, est une manifestation du vide.

Le spin est une manifestation de l’interaction entre la particule réelle et son nuage virtuel : la rotation due au magnétisme des particules et antiparticules du nuage due à l’interaction entre particules électrisées. Ce n’est pas une simple rotation sur elle-même de la particule réelle. Les particules virtuelles comme les particules réelles tourbillonnent dans le vide du fait des interactions magnétiques entre particules chargées électriquement et les dipôles du vide.

Le vide loin de la matière ne se comporte pas comme l’espace autour de la matière en termes de temps et d’espace. Dans le vide ont lieu des sauts de temps et d’espace. La discontinuité fondamentale se manifeste également pour l’espace-temps. Et la flèche du temps n’existe pas. Le temps du vide existe mais il est désordonné : il fait des petits sauts, aussi bien vers le passé que vers le futur. Il n’est ordonné que par la présence d’une grande quantité de matière qui interagissent et constituent un temps régional cohérent.

Le temps ordonné est donc un effet collectif de la matière. C’est un phénomène émergent. Le temps est modifié par la présence de matière. La relation quantique qui expose qu’une transformation « réelle » ne peut se produire que par un échange d’une nombre entier de quanta – quantité qui est une action c’est-à-dire une énergie fois un temps (E fois t égale un quanta ou un nombre entier de quanta) signifie que gagner de l’énergie consiste à perdre du temps.

Les « horloges » et les « règles » du vide, mesures du temps et de l’espace, sont les photons « réels » et les photons « virtuels ». L’éloignement puis le rapprochement du couple particule/antiparticule du photon en est la mesure. L’interaction entre particules via les photons met les particules (virtuelles comme réelles) à la même aune d’espace-temps.

C’est de ce monde du vide que proviennent les phénomènes fondamentaux des interactions de la matière et du vide, telle qu’elle est décrite par les schémas de Feynman qui expliquent les apparitions et disparitions de couples particules/antiparticules dans le vide.

Pour lire encore sur le vide


Atome : rétroaction de la matière/lumière et du vide (de la microphysique à l’astrophysique)

* 01- Les contradictions des quanta

* 02- La matière, émergence de structure au sein du vide

* 03- Matière et lumière dans le vide

* 04- Le vide, … pas si vide

* 05- Le vide destructeur/constructeur de la matière

* 06- La matière/lumière/vide : dialectique du positif et du négatif

* 07- La construction de l’espace-temps par la matière/lumière

* 08- Lumière et matière, des lois issues du vide

* 09- Matière noire, énergie noire : le chaînon manquant ?

* 10- Les bulles de vide et la matière

* 11- Où en est l’unification quantique/relativité

* 12- La symétrie brisée

* 13- Qu’est-ce que la rupture spontanée de symétrie ?

* 14- De l’astrophysique à la microphysique, ou la rétroaction d’échelle

* 15- Qu’est-ce que la gravitation ?

* 16- Big Bang ou pas Big Bang ?

* 17- Qu’est-ce que la relativité d’Einstein ?

* 18- Qu’est-ce que l’atome ?

* 19- Qu’est-ce que l’antimatière ?

* 20- Qu’est-ce que le vide ?

* 21- Qu’est-ce que le spin d’une particule ?

* 22- Qu’est-ce que l’irréversibilité ?

* 23- Qu’est-ce que la dualité onde-corpuscule

* 24- Qu’est-ce que la physique quantique ?

* 26- Le quanta ou la mort programmée du continu en physique

* 25- Lumière quantique

* 26- La discontinuité de la lumière

* 27- Qu’est-ce que la vitesse de la lumière c et est-elle indépassable ?

* 28- Les discontinuités révolutionnaires de la matière

* 29- Révolutionnaire, la matière ?

* 30- Qu’est-ce qu’un système dynamique ?

* 31- Qu’est-ce qu’une transition de phase ?

* 32- Quelques notions de physique moderne

* 33- Qu’est-ce que le temps ?

* 34- Henri Poincaré et le temps

* 35- La physique de l’état granulaire

* 36- Aujourd’hui, qu’est-ce que la matière ?

* 37- Qu’est-ce que la rupture de symétrie (ou brisure spontanée de symétrie) ?

* 38- Des structures émergentes au lieu d’objets fixes

* 39- Structure de la matière et du vide

* 40- L’idée du non-linéaire

*41- Univers fractal

*42- Qu’est-ce qu’un photon ?

*43- Physique quantique et philosophie

*44- Qu’est-ce que la masse d’une particule de matière ?

45 Messages de forum

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 1er octobre 2009 19:58, par MOSHE

    Ce n’est pas la notion de matière qui a changé : c’est celle de vide. Le vide n’est plus le rien. Il est polarisé donc source des charges électriques. Il est quantique, chaotique et fractal. Il est source du temps et de l’espace. La matière n’est qu’une partie des niveaux d’organisation du vide quantique.
    « Les particules n’accèdent à l’existence dans le monde ordinaire que grâce à un processus de création-annihilation dans ce plein qu’est le vide. »

    Répondre à ce message

    • 20- Qu’est-ce que le vide ? 21 février 2010 11:41, par S DE BKO

      qu’est-ce que l’antimatière ?
      où peut-on trouver l’antimatière ?
      comment est telle née ou crée ?
      la matière elle même n’est pas constitueé d’antimatière ?

      Répondre à ce message

      • 20- Qu’est-ce que le vide ? 21 février 2010 15:45, par Robert Paris

        Il y a de la matière et de l’antimatière comme il y a des hommes et des femmes, à peu près autant. Mais les deux se recomposent pour donner de l’énergie. Donc il ne reste presque plus de matière et d’antimatière. Dans ces recompositions, la symétrie se perd. C’est la symétrie brisée. Dans une eau, il y a des rotations des molécules, à peu près autant de rotations dans les deux sens. Mais, dès qu’on ouvre le bouchon d’une baignoire, la symétrie est brisée.

        Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 21 février 2010 11:43, par S DE BKO

    l’antimatière est l’opposée de la matière non ??

    Répondre à ce message

    • 20- Qu’est-ce que le vide ? 21 février 2010 15:42, par Robert Paris

      Pas tout à fait l’opposée. Si on compte plus trois plus moins trois en mathématiques, on trouve zéro. Alors que matière plus antimatière égale énergie....

      En fait, c’est le symétrique un peu comme la symétrie dans un miroir....

      Répondre à ce message

      • 20- Qu’est-ce que le vide ? 1er janvier 2011 19:59, par Mareau

        A mon avis ce n’est pas si simple. La chiralité est effectivement constatée mais le niveau quantique ne l’explique pas.
        Il y a en revanche des approches non métaphysiques qui traitent du niveau subquantique. Non métaphysique car observable (et observé) indirectement et donc réfutable. Le niveau subquantique est divisé en deux états.
        Le premier concerne des oscillateurs continus anharmoniques indépendants 1D. Il existe une fonction continue qui montre que ces oscillateurs sont les entités élémentaires ultimes dont la symétrie est strictement parfaite. La vibration autour du point zéro autorise toutes les valeurs de masse de fréquence et d’extension spatiale mais la causalité est telle que la somme algébrique de l’énergie est strictement égale à zéro.
        Le second état se réalise quand un certain (grand) nombre N de ces oscillateurs anharmoniques continus se synchronisent et s’assemblent selon le principe de Huygens. Selon la même fonction, ils forment alors un espace à symétrie sphérique, de taille macroscopique, globalement statique et qui génère des constantes en tout lieu. Ils sont à la base des mesures effectives de la théorie quantique. Cette même théorie quantique évoque un oscillateur (discret) dont l’énergie minimale n’est pas tout à fait nulle. Selon moi, ce dernier est gouverné par les particules subquantiques perturbées qui parcourent la bulle macroscopique dans la même période qu’un photon traversant la longueur de Compton.

        La même fonction dit que pour N (aléatoire) >> No (idéal) il y a instabilité et division explosive en bulles macroscopiques de même taille qui tendent à l’équilibre à No. Les galaxies primitives (agglomérat de bulles avec N >> No) alimentent le vide avec leurs bulles excédentaires en créant de la matière dont l’annihilation (à cette échelle) n’est pas binaire comme mesurée localement. Ce mécanisme créé la matière noire de manière très forte pour les galaxies primordiales comme largement observé. Le croisement des galaxies, par le même mécanisme, créé également de la matière noire baryonique dont l’accord harmonique avec le réseau subquantique a été brisé. La taille de la bulle galactique a été observée récemment indirectement par le biais de la densité de matière noire augmentant naturellement aux limites de la bulle. Cette observation confirme très précisément la théorie qui donne un rayon de 50 000 Kparsecs. Plus de 10 observables confirment la théorie OSCAR qui prévoie notamment des grosses galaxies primordiales (l’accrétion se fait par les bulles qui font fonction de matrice car elles possèdent un champ de force constant centripète qui s’additionne au champ gravitationnel). Elle prévoit en accord avec la fonction de base, le lien très bien observé entre : croisement galactique-annihilation-matière noire.
        Cette fonction de base est dévoilée ici dans un premier article :
        http://www.cosmologie-asa.com/pdf/r...

        Répondre à ce message

        • 20- Qu’est-ce que le vide ? 2 janvier 2011 17:27, par Robert Paris

          Merci tout d’abord de ces intéressantes remarques et rectificatifs qui apportent beaucoup à nos lecteurs.

          Un point très important me semble effectivement être la notion d’univers subquantique concernant le vide et cela semble être la notion indispensable à la physique quantique pour interpréter les expériences les plus classiques de ce domaine.

          Remarquons que c’est une nouvelle fois une violence faite à l’idée d’élémentarité qui avait tenté de se définir par la molécule, puis l’atome puis la particule (électron et proton puis quark) et enfin élémentarité de l’action par le quanta. Si on descend à un niveau sous-quantique, cette limite est franchie.

          Notons que de nombreux physiciens quantiques sont amenés à faire ce pas. Feynman y est amené par ses schémas qui modélisent les interactions et nécessitent des quanta virtuels. Lévy-Leblond affirme que les quanta virtuels sont réels.

          Des phénomènes comme ceux des fentes de Young ne peuvent recevoir d’interprétation qu’en concevant le nuage de polarisation qui entoure la particule comme un nuage de particules virtuelles, particules et antiparticules du vide. Le vide est ainsi polarisé.

          Cependant ce univers virtuel est lui-même émergent d’un autre univers appelé "virtuel de virtuel". On est loin ici de la notion d’objet puisque la matière est issue du vide et lui-même a plusieurs niveaux d’émergence. On ne peut "attraper" l’objet, ile st sans cesse apparaissant et disparaissant.

          Il s’agit donc bel et bien de conséquences des expériences.

          Répondre à ce message

          • 20- Qu’est-ce que le vide ? 2 janvier 2011 18:56, par Mareau

            La polarisation du vide résulte, selon moi, des interactions entre le champ d’oscillateurs subquantiques et les particules de matière. Pour simplifier, on prend le problème à N corps et on le réduit à deux (ce n’est pas rigoureux mais abordable) .

            Prenons par exemple, l’anomalie du moment magnétique de l’électron. Elle résulte de l’interaction avec la charge magnétique de la paire subquantique associée. La paire subquantique, auparavant parfaitement symétrique, influencée par la charge négative de l’électron, se déforme pour créer un dipôle. L’énergie échangée créé des particules virtuelles qui "matérialisent" la perturbation. La perturbation est forcément discrète car il y a une période fondamentale et N particules subquantiques concernées. Une autre façon de le dire est de reprendre l’idée de déformation spatiale du tissu subquantique. On obtient ainsi un tenseur métrique qui possède une équivalence avec un tenseur de force, comme pour la relativité générale avec la gravitation.

            Mon article 1 montre que la symétrie sphérique d’un OSCAR, Oscillateurs continus Anharmoniques Reliés (causalement), est strictement parfaite sans la présence de matière. Localement comme globalement l’alternance des charges garantit la neutralité la plus stricte. Mais la matière, dans son ensemble, perturbe le bel équilibre qui se traduit par la chiralité observée.

            En fait on retrouve la même contradiction chère aux pères de la théorie quantique ; la paire subquantique est à la fois un dipôle électrique (deux charges contraires spatialement séparées et en interaction interne et deux charges magnétiques sans interaction interne. Cela ressemble alors à deux monopôles magnétiques. En revanche l’interaction magnétique avec la matière baryonique est patente. Les développements de la théorie montrent que la chiralité vient de la fausse symétrie proton-électron. Ces particules, chacune nantie d’une charge électrique élémentaire (résultante pour le proton), ne sont pas "vues" de la même manière par le champ subquantique. Une piste est celle du neutron dont on sait qu’il porte en lui un dipôle électrique.

            Les trajectoires radiales des particules subquantiques peuvent être considérées comme des conducteurs électriques quasi parallèles qui subissent les forces de Laplace. L’article 1 montre bien comment ces trajectoires sont spiralées et devraient être la cause profonde du spin porté par les particules. Par ailleurs le zitterbewegung (mouvement tremblant) constaté est certainement lié à l’oscillateur.

            Il y a enfin le problème douloureux ressentit par les physiciens qui connaissent la physique (les autres ne s’en émeuvent pas). Ce problème est crucial puisqu’il s’agit de h, la constante de Planck (homogène à un moment cinétique). Or, cela est en totale contradiction avec l’idée que l’électron puisse être ponctuel. Que la théorie quantique porte des paramètres "libres", pourquoi pas mais des contradictions aussi flagrante !

            Encore une fois la particule subquantique explique bien ce spin (h) et surtout sa constance ! Ce dernier point est valable pour la charge électrique élémentaire et la perméabilité du vide.

            Répondre à ce message

            • 20- Qu’est-ce que le vide ? 3 janvier 2011 08:17, par Robert Paris

              Tu soulignes à juste titre la question de la ponctualité de la particule en contradiction avec la quantité h assimilable à une action (énergie multipliée par temps).

              Tout d’abord cette ponctualité, comment l’interpréter ?

              Selon moi, la matière durable (type électron ou quark) n’est pas "chose" mais émergence d’une discontinuité. Son caractère ponctuel provient justement de cette discontinuité.

              Mais la particule n’existe qu’avec son cortège de particules et antiparticules virtuelles, nuage appelé "de polarisation" qui lui a une dimension.

              La question de la dimensionnalité de h souligne qu’il ne s’agit pas d’objets puisque ceux-ci ne sont pas décrits en termes d’action.

              Répondre à ce message

              • 20- Qu’est-ce que le vide ? 16 janvier 2011 10:55, par Dominique Mareau

                Pour moi la ponctualité amenée par la théorie quantique est heuristique car elle permet la renormalisation et surtout elle évite certaines spéculations sur la taille. En fait, le choix du "ponctuel" répond aux objectifs de nature mathématique (la renormalisation) et abandonne sciemment la description physique qui exige au moins une longueur pour justifier le spin. Il y a comme une supercherie d’appeler le moment cinétique une "action" ! Est-ce pour faire oublier que ce dernier ne peut-être ponctuel ?

                Depuis l’école de Copenhague, la mode n’est plus d’explorer vers la description ontologique et physique mais de se contenter des "recettes" qui marchent avec l’expérience. Cette démarche a un "coût", plus de 20 paramètres libres et trois générations de chercheurs dont le must "physique" se limite dans l’exploitation matheuse des densités de lagrangien, qui, il est vrai, apportent quelques résultats concrets.

                Dans le modèle OSCAR, il est montré que 3 règles essentielles de la QED et QCD, sont considérées comme universelles alors que leur validité est strictement locale.
                Il s’agit du principe d’exclusion de Pauli, de la limitation au binaire de l’annihilation et de l’arbitraire qui considère les quarks comme "constitutifs" plutôt qu’induits. Ce dernier point est grave car le succès avéré de la règle octuple de Gell Man ne dépend pas de ce choix alors que ce dernier est décisif !
                La QED vient de prendre un revers avec la non vérification de la taille du proton (voir :http://www.futura-sciences.com/fr/n...).

                Par ailleurs le très petit moment magnétique de cette particule est inexpliqué pas plus que ne l’est son moment cinétique qui est égal à celui du petit électron.

                Voilà, des choix arbitraires ont été fait alors que tout montre que les quarks sont induits comme par exemple leur inséparabilité et même la complication qu’ils apportent en tant que particules élémentaires supplémentaires que rien ne justifie.

                Répondre à ce message

              • 20- Qu’est-ce que le vide ? 16 janvier 2011 11:41, par Dominique Mareau

                En complément à ma réponse, je rajoute cette citation de FEYNMAN par MARCEAU FELDEN dans son livre "La physique et l’énigme du réel" ; page 140.

                S’agissant du calcul (avec renormalisation) de l’anomalie du moment magnétique de l’électron, Richard FEYNMAN déclare "...l’obligation de recourir à ce genre de supercherie a empêché de démontrer la cohérence mathématique de théorie de l’électrodynamique quantique". L’honnêteté de Feynman est remarquable.

                En plus de l’élimination arbitraire de termes divergents dans une série alternées, il faut savoir que ce type de calcul par d’une coïncidence heuristique entre le coefficient mesuré concerné (0.001159) et le ratio 1 / (pi alpha) = 0.001162. (alpha étant la constante de structure fine bien mesurée également : 137.035999679).

                Je suis d’accord sur le terme "supercherie" car il se trouve que ce calcul étonnement proche, diverge cependant de la mesure à 10^-11 alors que celui du modèle OSCAR est dans la fourchette d’erreur de la mesure à 10^-12 ! Mais de plus cet accord numérique ne prend pas sa source dans quelques analogies hasardeuses mais dans une démarche logique et globalement cohérente.

                Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 7 mars 2010 15:16, par Robert Paris

    « Pourquoi les particules ont-elles une masse ? »
    Exposé de Daniel Treille pour l’Université de tous les savoirs

    « Le vide quantique

    Intuitivement, le vide est « ce qui reste quand on a tout enlevé » : si on sait vraiment tout enlever, il ne reste que le néant. Plus précisément, pour un système donné, il faut éliminer toutes les formes d’énergie présentes sous forme de matière ou de rayonnement. On atteint ainsi l’état d’énergie le plus bas accessible pour ce système, ce qui sera désormais notre définition du vide. Est-ce là le néant ?

    Absolument pas ! Tous les champs, toute la physique sont présents dans le vide et il suffit d’y apporter suffisamment d’énergie pour les voir apparaître et mettre en jeu toutes les particules connues. D’autre part, le vide bouillonne d’activité. Cette activité est de type quantique. Le vide énergétique du système correspond à une valeur moyenne qui n’est bien définie que sur un temps assez long. Mais si nous l’observons durant un temps très court son énergie nous semble fluctuer, d’autant plus que le temps d’observation est bref, en accord avec le principe d’incertitude d’Heisenberg.

    Il est bon de se rappeler ici les ordres de grandeur en jeu. Un fermi (dix puissance moins treize centimètre) correspond à un temps d’environ trois fois dix puissance moins 24 seconde, et un tel intervalle donne la liberté de fluctuer du vide jusqu’à une énergie de l’ordre du GeV, ce qui suffit pour faire apparaître très fugitivement, par exemple, une paire muon-antimuon. Une paire de W peut exister pendant trois fois dix puissance moins 27 seconde. De telles particules à l’existence éphémère, faut d’énergie pour les produire réellement, s’appellent des particules virtuelles. (…) Un autre effet de cette propriété du vide quantique est que les constantes – masses, couplages – que nous avons introduites ne sont pas exactement constantes, mais sont des quantités qui évoluent avec le pouvoir de résolution correspondant à l’observation. Cela se comprend puisqu’un pouvoir de résolution accru, synonyme de temps accessible plus court et naturellement d’énergie plus haute, donne accès à des fluctuations plus conséquentes, impliquant des particules virtuelles de plus en plus lourdes et conduisant à une dérive graduelle des quantités mesurées. »

    Répondre à ce message

    • 20- Qu’est-ce que le vide ? 10 mars 2011 09:30, par Dominique Mareau

      Bonjour,

      Je cite : "D’autre part, le vide bouillonne d’activité. Cette activité est de type quantique."

      Je pense que le terme "bouillonne" n’est pas approprié car il renvoie à un vide de type stochastique, ce qui n’est pas le cas selon plusieurs auteurs dont moi-même. La seconde partie de la phrase n’est pas exacte. Il s’agit d’une activité subquantique. Celle-ci, de nature lisse, se lit, au niveau quantique comme étant discrète, quantifiée.

      Je cite à nouveau : "Le vide énergétique du système correspond à une valeur moyenne qui n’est bien définie que sur un temps assez long. Mais si nous l’observons durant un temps très court son énergie nous semble fluctuer, d’autant plus que le temps d’observation est bref, en accord avec le principe d’incertitude d’Heisenberg."

      Il est bon de rappeler que le principe d’incertitude d’Heisenberg est une constatation mais en aucun cas une explication. Il est toujours utilisé "par défaut" ce qui est non seulement pernicieux, mais donne l’impression qu’il n’y a pas de questionnement à son égard ! C’est très grave car le questionnement est la source de la vocation des chercheurs. Il est le stade incontournable permettant une éventuelle réponse. Selon le modèle que je défends, toute transition quantique produit une réaction subquantique inversement proportionnelle à son temps propre d’oscillation. Plus précis encore, les courtes transitions perturbent la symétrie subquantique et donc le tenseur métrique qui est exactement compensé par un tenseur énergie-impulsion via un paramètre aux dimensions de la constante G. (Cependant différent de la constante de Newton). Quand on dit "la masse fluctue en fonction du temps d’observation" ce n’est pas faux mais l’observateur n’a rien à voir dans ce phénomène. Les masses extraites représentent la signature de la perturbation de la symétrie (C2) subquantique.
      Le produit "impulsion x position" devient indéterminé en dessous d’une certaine "action" (h) simplement parce que nous n’avons pas les moyens de pénétrer dans le puits subquantique dans lequel la célérité augmente. Avec ces moyens (certes inaccessibles) on aurait les coordonnées précises correspondant à toutes valeurs de l’impulsion. Donc s’il n’est pas faux de citer l’indétermination, cette manière de s’exprimer fait écho à certaines conclusions de Copenhague du type : "surtout ne pas chercher à comprendre". Il y a maintenant trois générations de profs/étudiants, qui, intoxiqués(1) par ces déclarations scélérates pour la dignité du chercheur, se battent dans le seul domaine des constatations dans un renoncement total. Les théories effectives sont effectivement réductionnistes. Elles seraient mieux employées dans un cadre paritaire (ou symétrique) complété par la méthode holiste (au sens global). La vertu symétrique est partout et il serait heureux d’arrêter de la perturber.

      La suite ici : http://www.cosmologie-oscar.com/

      (1) pas tous heureusement !

      Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 8 mars 2010 19:57, par Robert Paris

    Diderot dans "Entretiens de Diderot et d’Alembert" :

    J’avoue qu’un Être qui existe quelque part et qui ne correspond à aucun point de l’espace ; un Être qui est inétendu et qui occupe de l’étendue ; qui est tout entier sous chaque partie de cette étendue ; qui diffère essentiellement de la matière et qui lui est uni ; qui la suit et qui la meut sans se mouvoir ; qui agit sur elle et qui en subit toutes les vicissitudes ; un Être dont je n’ai pas la moindre idée ; un Être d’une nature aussi contradictoire est difficile à admettre. Mais d’autres obscurités attendent celui qui le rejette ; car enfin cette sensibilité que vous lui substituez, si c’est une qualité générale et essentielle de la matière, il faut que la pierre sente.

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 16 août 2010 07:58, par RP

    Vide quantique et chaos déterministe

    Des physiciens ont mis en évidence l’existence de phénomènes chaotiques à l’échelle microscopique.

    De la météorologie au mouvement des planètes, en passant par les cours de la Bourse et la dynamique des populations..., les comportements chaotiques sont omniprésents. Pour autant, ils ont rarement pu être observés de manière concluante à l’échelle quantique. Au point que plusieurs théoriciens ont nié leur existence. Des physiciens américains soutiennent toutefois le contraire. Et pour cause, ils viennent d’observer avec une précision inégalée que certains atomes présentaient, eux aussi, des comportements chaotiques [1] .

    Selon la définition qu’en donnent les physiciens, de tels comportements résultent de l’hypersensibilité d’un système aux conditions initiales, autrement dit des variations, même très fines, de certains paramètres définissant l’état du système. Celui-ci devient alors imprévisible à plus ou moins longue échéance.

    Des phénomènes chaotiques ont été observés dans de très nombreux systèmes macroscopiques. Se manifesteraient-ils aussi à l’échelle quantique ? Plusieurs arguments ont été avancés pour prétendre que non. On sait, par exemple, que les systèmes chaotiques sont régis par un certain type d’équations, qualifiées de « non linéaires ». Or l’équation fondamentale de la mécanique quantique - l’équation de Schrödinger - ne présente pas cette caractéristique : elle est linéaire.

    Ceux qui supposaient, pour leur part, l’existence d’un chaos quantique, ont mis l’accent sur un argument d’ordre « ontologique ». De toutes les théories physiques la mécanique quantique est en effet la plus fondamentale, celle qui décrit les constituants ultimes de la matière. Puisque le chaos se manifeste à l’échelle macroscopique, on devrait donc en trouver la trace, et même l’origine, au niveau quantique.

    Poul Jessen et son équipe de l’université de l’Arizona, à Tucson, donnent aujourd’hui raison à cet argument. Ils ont d’abord refroidi des atomes de césium à une température proche du zéro absolu. Ces atomes sont caractérisés par une propriété quantique fondamentale, appelée « spin », qui fait qu’ils se comportent comme de petits aimants pointant dans une direction spécifique de l’espace. Un laser a été utilisé pour faire tourner les atomes autour de l’axe formé par cette direction - un peu comme une toupie. Puis une série de petits chocs a été délivrée aux atomes à l’aide de champs magnétiques.

    Simulations

    Ces chocs modifient la direction de l’axe de rotation des « toupies quantiques ». Des simulations numériques réalisées il y a plusieurs années prévoyaient que le mouvement de cet axe devrait entrer dans un régime chaotique. C’est exactement ce que les physiciens américains ont observé à l’aide d’une technique d’imagerie.

    Ils attribuent l’apparition de ce régime chaotique à l’existence de fortes corrélations entre l’état quantique des noyaux et celui des électrons qui gravitent autour. « D’autres expériences, réalisées notamment avec d’autres atomes, seront toutefois nécessaires pour valider cette hypothèse, précise Dominique Delande, du laboratoire Kastler-Brossel de l’ENS. Avec, comme point de mire, une compréhension plus fine des limites qui séparent le monde classique du monde quantique. »

    Franck Daninos

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 4 novembre 2010 08:15, par Guy Patel

    Bonjour :

    Pour information scientifique concernant le vide, vous trouverez la THEORIE DE L’EXPANSODYNAMIQUE sur le site :

    http://expansodynamique.monsite-ora... .

    Egalement accessible par Google en tappant "expansodynamique monsite orange"

    L’expansodynamique est une NOUVELLE SCIENCE DE L’UNIVERS
    (et donc une nouvelle physique, une nouvelle astronomie, une nouvelle cosmologie et une nouvelle astrophysique).

    Toutes les anomalies astronomiques découvertes depuis 1933 (depuis
    Fritz Zwicky) sont les PREDICTIONS de l’expansodynamique publiées
    sur ce site.

    Cordialement : Guy Patel

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 11 avril 2011 09:31, par Robert Paris

    Albert Einstein explique dans « L’évolution des idées en physique » : « Il fallait une imagination scientifique hardie pour réaliser pleinement que ce n’est pas le comportement des corps qui compte, mais le comportement de quelque chose qui se trouve entre eux (..) qui est essentiel pour comprendre et ordonner les événements. »

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 4 août 2014 17:19, par Guy Patel l’expansodynamicien

    Bravo pour ce site.

    A la réponse : Qu’est ce que le vide ? Il faudrait plutôt dire qu’est ce que la matière car celle çi est issue de l’énergie du vide en expansivité.

    Ma science expansodynamique (ou science de la dynamique de l’expansivité du vide) explique parfaitement pourquoi la matière est de l’énergie en expansivité, mais pour l’instant aucun organisme français des sciences de l’univers ne veut m’accorder le droit légitime de professer cette nouvelle science extrêmement compliquée, voire hypercomplexe dans ses fondamentaux.

    L’expansodynamique est une nouvelle science beaucoup plus compliquée "à représenter" que la physique car le vide est nettement plus complexe que la matière qu’il produit.

    Pour faire simple, le vide est en quelque sorte le "carburant" de la matière, pour cela il se met en expansivité.
    Dit d’une autre manière la matière ne peut "se mouvoir" et "interragir" qu’en mettant le vide en expansivité subatomique (en fait au niveau subquantique).

    Les quatre interactions fondamentales sont produites par l’expansivité du vide. Les sciences de l’univers sont donc très loin de la solution concernant le questionnement : Qu’est ce que le vide ? car la physique classique est complètement dépassée pour répondre à cela.

    Ni la théorie des cordes, ni la supersymétrie, ni la théorie de la gravitation en boucle, ni la relativité, ni les multivers, ni tout autre théorie ne peut répondre à cela.

    Seule l’expansodynamique peut répondre à ce questionnement ; le plus fondamental des sciences de l’univers.

    Cordialement : Guy Patel.

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 20 novembre 2014 08:01

    « A nos simples yeux, rien ne change », écrit le physicien américain Richard P. Feynman, « mais si nous pouvions voir la matière grossie un milliard de fois, nous verrions qu’elle change en permanence : des molécules quittent la surface et d’autres y reviennent. »

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 25 mars 2015 05:19, par alain

    Est-il possible de donner des exemples simples et accessibles sans trop de connaissances illustrant le fait que l’énergie vient à la matière depuis le vide ? Et si possible sans faire appel des expériences au niveau quantique ?

    Répondre à ce message

    • 20- Qu’est-ce que le vide ? 25 mars 2015 05:30, par Robert Paris

      Effectivement, il n’y a pas que des expériences au niveau quantique pour mettre en évidence le fait que le vide est la source d’énergie de la matière. Les expériences d’électromagnétisme les plus simples le montrent. Il suffit d’alimenter un câble par un générateur de courant en circuit fermé pour le constater. C’est facile à comprendre. Le courant provient du fait que le mouvement des électrons du métal du câble est entretenu et ne va pas s’arrêter même si les électrons sont freinés par les chocs avec les atomes (résistance du matériau du câble) et que ce mouvement perd de l’énergie par chauffage. Mais qu’est-ce qui fournit en permanence l’énergie qui permet aux électrons de ne pas finir par s’arrêter du fait de ce freinage ? On peut se dire que c’est le générateur mais ce n’est pas exact. Un calcul simple de physique électromagnétique permet de savoir d’où vient l’énergie. C’est ce qu’on appelle le vecteur de Poynting. Ce vecteur a une direction et un sens qui sont ceux du mouvement de l’énergie or ce vecteur est perpendiculaire au câble et son sens va du vide entourant le câble vers celui-ci ! En somme, c’est le vide qui fournit de leur énergie aux électrons pour qu’ils ne s’arrêtent pas de bouger…

      Mieux, le chargement d’un condensateur est un phénomène qui permet de voir le même mécanisme. En effet, dans ce cas aussi, le vecteur de Poynting va du vide vers le condensateur, ce qui signifie que c’est le vide qui fournit de l’énergie au condensateur !

      Répondre à ce message

    • 20- Qu’est-ce que le vide ? 25 mars 2015 05:34, par Robert Paris

      La physique classique est donc une illustration du fait que l’énergie vient du vide. Elle l’avait d’ailleurs admis depuis longtemps avec l’électromagnétisme, les ondes électromagnétiques étant des modifications du vide, et cela bien avant la naissance de la physique quantique et de la relativité.

      Il convient d’ailleurs de rappeler que les matières ayant une masse n’ont pas de contact direct entre elles. Elles n’interagissent (par l’électromagnétisme ou par d’autres interactions) que grâce à l’espace vide qui les entoure et qu’elles transforment par leur présence. C’est ce que l’on appelle le champ.

      C’est le vide (et non des particules de matière) qui est le porteur du champ électromagnétique et qui se charge de transmettre les interactions entre charges électriques. Les champs électrique et magnétique ne sont deux qu’en apparence. Plus exactement, ils sont une réalité duale et dialectique, au sens où ils s’opposent, interagissent en permanence, mais sont en fait interpénétrés.

      Victor Weisskopf écrit dans « La révolution des quanta » :

      « Les particules n’accèdent à l’existence dans le monde ordinaire que grâce à un processus de création-annihilation dans ce plein qu’est le vide. »

      Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:23, par Robert Paris

    Il existe une manière de calculer la puissance électromagnétique traversant une surface subissant un champ électromagnétique : elle est obtenue en calculant l’intégrale de flux d’un vecteur au travers de cette surface. Ce vecteur est appelé vecteur de Poynting. Ce vecteur vaut le produit vectoriel du vecteur champ électrique et du vecteur champ magnétique divisé par mu zéro, constante de perméabilité du vide.

    Le flux du vecteur de Poynting à travers une surface est la puissance électromagnétique , ou variation d’énergie (passant par cette surface) par unité de temps. Pour représenter le flux d’énergie électromagnétique, on utilise un vecteur S symbolisant le transport d’énergie par unité de surface.

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:23, par A.T.

    Bonjour,

    J’ai lu avec grand intérêt vos écrits sur l’électromagnétisme et la théorie des quantas.

    C’est une très jolie théorie impliquant le "vide"...

    Cependant, une question se pose depuis longtemps : que sont les photons
    dans le diélectrique (aujourd’hui du Polyéthylène) d’un câble à
    courant continu ( HVDC) qui transporte des MW/cm² (Tension continue de
    400kV et Courant continu de 2000A ) ?

    Qu’en pensez-vous ?

    Cordialement

    Alain T.

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:24, par Robert Paris

    Bonjour, j’avoue ne pas être sûr de bien comprendre la question. Est-ce que le courant passe dans le diélectrique et avec quel courant de conduction ? A priori, il me semblait qu’en courant continu, le problème d’onde électromagnétique ne se posait pas.

    Votre question sous-entend-elle l’interaction photon-électron dans les solides, dans le cas d’un diélectrique ?

    cordialement

    Robert Paris

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:25, par A.T.

    Bonjour

    Merci pour votre réponse rapide.

    Excusez-moi de ne pas avoir été clair.

    Il est important de rappeler comment fonctionne un câble d’énergie en physique classique.

    Dans le cas d’un câble extrudé de transport de l’énergie électrique à courant CONTINU à géométrie cylindrique ( r1 est le rayon du conducteur , r1 et r2 les rayons interne et externe du diélectrique, r1> Le diélectrique est pratiquement transparent ( seul l’effet joule absorbe de l’énergie ) en continu : on sait aussi calculer les faibles pertes diélectriques en continu par conduction et charges d’espace.

    Passons à la mécanique des quantas.

    Où sont alors les photons dans ce cas précis où toutes les grandeurs sont continues ?
    Si ces photons existent, comment calculer leur fréquence et énergie ?

    Comment la mécanique quantique explique alors le transport de l’énergie électrique en continu ?

    D’une façon générale, il y a un problème entre électrostatique, magnétostatique et photons ...

    On veut à tout prix y mettre des photons ..?

    Cordialement

    Alain T. (physicien)

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:26, par Robert Paris

    Bonjour,

    Vous dites qu’on essaie à toute force de caser des photons ! Rappelons donc ce qu’ils viennent faire dans cette affaire.

    Les photons sont les particules de lumière mais aussi les particules d’interaction (dites boson par opposition aux particules matérielles dites fermions).

    D’une manière générale, les photons sont les particules/ondes (dualité) indispensables aux interactions entre matières et aux échanges d’énergie. Il n’existe pas d’interactions ni de contact matière/matière sans échanges de photons. Toute information d’une matière sur une autre passe inévitablement par des photons. La matière émet et absorbe sans cesse des photons. Ce sont eux qui déterminent également les états de la matière. Par exemple, l’atome passe d’un état à un autre en émettant et absorbant des photons.

    En l’occurrence, dans l’exemple que vous prenez, les photons sont la source d’énergie pour créer des états excités du vide quantique. Il y a alors des interactions avec des états quantiques du vide, de multiples sortes : excitons, phonons, quasi particules...

    L’absorption de photons par des diélectriques peut provoquer l’apparition de paire électron/trou... etc. Ces phénomènes du vide quantique ont effectivement une importance pour les diélectriques comme c’est le cas pour les excitons qui expliquent l’absorption de la lumière dans les diélectriques sans effet de photoconductivité.

    Il me semble de la continuité en l’occurrence n’est pas le problème de fond. Ce serait plutôt un problème de dualité quantique onde/particule. La question serait plutôt : comment passer d’une onde porteuse d’énergie à des particules photons, porteuses d’énergies. Il me semble que la réponse est, du coup, justement dans le vide quantique porteur de particules et antiparticules virtuelles qui fondent aussi bien les particules que les photons.

    cordialement

    Robert Paris

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:27, par A.T.

    Bonjour

    C’est bien le fond du problème.

    Mais en continu, la longueur d’onde est infinie et la fréquence zéro ! Donc pas d’énergie au photon dans l’hypothèse "classique".

    Par ailleurs la vitesse de propagation de cette énergie est c/racine de la permittivité relative et donc différente de c, vitesse de la lumière dans le vide.

    Comment concilier tout cela ?

    Doit-on alors considérer que le "vide quantique", excité par E et H, créé des photons réels lesquels interagissent avec le diélectrique et la vitesse de propagation est changée et devient inférieure à c ? Mais quelle est la fréquence de ces photons et donc leur énergie ? Certainement élevée vu la vitesse de propagation de l’énergie qui correspond à un indice faible 1.4 (v= c/1.4).Personne n’a mesuré cette fréquence !

    Enfin si le "vide quantique" est rempli de particules sa permittivité epsilon=8.85*10^-12 doit traduire cette propriété.

    Quelle est alors la permittivité du "néant", volume infiniment petit sans particule virtuelle ?

    Cordialement

    Alain T.

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:28, par Robert Paris

    Bonjour,

    Vous dites : « En théorie classique, le vecteur de Poynting transporte donc le produit E*H qui vaut plusieurs MW par cm². Si on intègre ce produit sur la section on retrouve bien la puissance P=VI. »

    En somme, pourquoi ne pas s’en tenir à la théorie classique ? Tout d’abord, rappelons-nous que le vecteur de Poynting est radial, dirigé de l’extérieur vers le câble. Citons à ce sujet Feynman dans Electromagnétisme II chapitre 27 :

    « Ainsi notre théorie folle (du vecteur de Poynting) dit que les électrons reçoivent leur énergie pour produire de la chaleur, parce qu’il y a un flux d’énergie rentrant dans le fil provenant du champ extérieur. Notre intuition suggérerait plutôt que les électrons reçoivent leur énergie de leur mouvement le long du fil, et donc l’énergie devrait s’écouler le long du fil. Mais la théorie dit que les électrons sont en réalité poussés par un champ électrique dû à des charges très éloignées, et qu’ils acquièrent leur énergie pour engendrer de la chaleur à partir de ces champs. L’énergie s’écoule d’une certaine façon, à partir des charges éloignées, à travers une vaste région de l’espace, puis vers l’intérieur du fil. En fin pour vous convaincre que cette théorie (de Poynting) est évidemment loufoque… »

    La suite est à lire absolument, et notamment :

    « Vous commencez sans doute à avoir l’impression que la théorie de Poynting viole au moins partiellement votre intuition en ce qui concerne la localisation de l’énergie dans un champ électromagnétique…. »

    En somme, le câble reçoit son énergie de l’extérieur de la matière…

    Il la reçoit du vide… Même si on raisonne de manière classique comme le fait l’électromagnétisme de Maxwell. Vous avez beau ne pas aimer la physique quantique (si j’ai bien compris), vous n’échappez pas davantage au rôle du vide. C’est seulement que la physique classique ne permet pas d’expliquer les propriétés du vide contrairement à la physique quantique (dans la théorie quantique des champs).

    Cette théorie classique, elle-même, est contre-intuitive (tout autant que la physique classique) et explique donc que l’énergie ne vient pas du mouvement des électrons eux-mêmes et cela pose le problème de … l’énergie de l’espace extérieur, c’est-à-dire du vide !

    Vous dites : « Dans le cas d’un câble extrudé de transport de l’énergie électrique à courant CONTINU à géométrie cylindrique le fort courant continu I passe dans l’âme centrale en cuivre et engendre un champ H continu dans le diélectrique Où sont alors les photons dans ce cas précis où toutes les grandeurs sont continues ? Comment la mécanique quantique explique alors le transport de l’énergie électrique en continu ? »

    Discutons une minute de cette notion de « courant continu » qui s’opposerait, si je comprend bien, à la discontinuité des quanta. La langue française commet une erreur en parlant de continu là la langue anglaise parle de « direct current ». Ce n’est même pas du domaine statique. On est dans du quasi stationnaire. Cela se traduit par le fait qu’il y a un transport d’énergie.

    L’énergie ne se transporte donc pas comme le déplacement des électrons dans le câble, mais perpendiculairement au câble. C’est cela qui doit faire réfléchir en plus du fait que le sens du mouvement de l’énergie est : de l’extérieur vers le câble !!! Si l’énergie vient de l’extérieur, c’est bien qu’elle ne vient pas du mouvement des électrons et d’autant moins que cette énergie est censée expliquer pourquoi ce mouvement des électrons freiné par les chocs (ce qui se manifeste par la formation de chaleur dans le câble) ne s’arrête pas.

    Si on étudie une onde électromagnétique plane dans le vide, on s’aperçoit que le vecteur de Poynting est justement dirigé comme… les photons associés au champ ! Cela suggère donc que, dans le cas du câble, le vecteur de Poynting signifierait un transport d’énergie de l’extérieur par les photons. Mais, direz-vous, quelle est l’énergie (et donc la fréquence) de ces photons ?

    Tout d’abord, il convient de se rappeler que l’énergie de la physique classique est liée à l’amplitude des champs et pas à leur fréquence. C’est seulement en onde plane monochromatique (très théorique) que les photons ont une seule fréquence. A part ce cas, dans une onde électromagnétique quelconque en théorie classique, il y a tout un tas de fréquences et donc avec tout un tas de niveaux d’énergie. Et là, on ne sait pas quels sont les énergies et fréquences de photons.

    Vous dites : « En continu, la longueur d’onde est infinie et la fréquence zéro ! Donc pas d’énergie au photon dans l’hypothèse "classique". »
    D’accord : un mouvement stationnaire est à fréquence nulle. Cela n’a rien à voir avec la fréquence d’éventuels électrons. Cela signifie seulement qu’il n’y a pas de variabilité globale.

    Donc les fréquences des différents photons ont des actions qui s’annulent mutuellement. C’est la même chose que pour un conducteur qui n’est pas sous tension : les électrons libres s’agitent, mais globalement il n’y a aucun mouvement global car tous les mouvements en tous sens s’annulent. Ce n’est zéro qu’en résultante…

    Si vous aviez raison et que la fréquence était nulle, il n’y aurait plus de transport d’énergie du tout. Le stationnaire n’explique pas ce courant continu, mais le quasi stationnaire…

    Vous dites : « Par ailleurs la vitesse de propagation de cette énergie est c/racine de la permittivité relative et donc différente de c vitesse de la lumière dans le vide.
    Comment concilier tout cela ? »

    Ce problème, par contre, est expliqué par la théorie classique de l’électromagnétisme : changement de la vitesse de phase de l’onde due à la rediffusion par le milieu. En effet, il n’y a pas seulement déplacement d’une onde mais absorption puis réémission par le milieu. D’ailleurs, dans le cas d’un indice inférieur à un, cela amène à une vitesse de phase supérieure à la vitesse de la lumière ! Mais, encore une fois, ce n’est pas une vitesse de déplacement d’énergie (qui est elle est la vitesse de groupe).

    Vous dites : « Quelle est alors la permittivité du "néant" volume infiniment petit sans particule virtuelle ? »

    Il n’y aucune sorte de « néant ». Le vide, lui-même, n’est pas à zéro particule ni zéro énergie.

    C’est impossible en physique quantique. Zéro particule virtuelle est encore moins possible…
    Vous posez des questions qui sont d’autant plus difficiles qu’elles doivent être posées à un niveau (à la rigueur au passage de deux niveaux) et non en même temps à plusieurs. Il y a plusieurs niveaux du réel et plusieurs niveaux de la physique (classique, quantique, quantique relativiste du vide). Les passages ne sont effectivement pas simples. Encore faut-il préciser quels passages est-on en train de faire… La régularité de passage d’un très grand nombre d’objets discrets donne une allure continue et des images qui le sont aussi, mais ce n’est plus vrai si on change l’échelle d’observation.

    Et la signification de termes comme intensité, fréquence ou particule n’est pas la même suivant les physiques concernées. Même à fréquence non nulle, l’intensité au niveau classique ne s’exprime pas en termes de fréquence : la quantité d’énergie transportée ne dit rien sur la fréquence individuelle. L’intensité dépend du nombre d’électrons et non d’une fréquence.
    La question du continu et du discontinu doit être bien précisée. La continuité du courant n’en fait pas un phénomène vraiment continu au sens des objets physiques, pas plus que le jus continu d’eau du robinet n’empêche l’eau d’être sous forme de molécules. C’est une moyenne stationnaire sur un très grand nombre d’objets qui donne cette apparence du continu. Cela ne nuit nullement à une image sous forme d’électrons, de photons (notamment pour les échanges entre particules) et de particules et photons virtuels.

    Pour gagner du temps dans la discussion, je vous propose sur ce thème les adresses de mes articles précédents :

    Qu’est-ce que le vide ? _

    Aujourd’hui, qu’est-ce que la matière et la lumière ?

    Lumière et matière, des lois issues du vide

    Dualité onde/particule

    La matière, émergence de structure au sein du vide

    Qu’est-ce que l’atome ? Qu’est-ce que la particule ? Qu’est-ce que l’électron ?

    Matière et lumière dans le vide

    Le vide, … pas si vide

    Le vide destructeur/constructeur de la matière

    Quelle est la structure de la matière et du vide - ou comment la matière est virtuelle et le virtuel est matière

    Qu’est-ce que le virtuel ?

    Qu’est-ce qu’un photon lumineux (encore appelé boson) ?

    Qu’est-ce que la dualité onde-corpuscule

    Désolé de vous proposer autant d’écrits à lire. Mais cela est nécessaire pour se comprendre.

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:41, par A.T.

    Bonjour,

    Merci pour vos réponses et discussions intéressantes : effectivement raccorder physique classique et physique quantique n’est pas simple.

    C’est pourtant le but de ma démarche : bien sûr, on peut continuer, nous les electrotechniciens, à appliquer et enseigner la physique classique qui prévoit le calcul des machines, y compris le transport, de façon quasi parfaite.

    L’exemple du câble cylindrique extrudé, simple du point de vue des équations, me semblait une possibilité de faire le passage...

    Je vais lire ou relire vos articles (j’en ai lu certains d’où mes questions) et en tirerai quelques conclusions.

    Mais avant cela, je suis très étonné du texte de Feymann (que j’avais déjà lu) : ou il est ironique , provocateur, ou il n’a bien compris les diélectriques et le transport de l’énergie électrique .

    Feymann n’a pas connu les téléphones portables !...

    L’énergie électrique est transportée par un milieu diélectrique (vide +matiére isolante éventuellement) et le vecteur de transport est bien le vecteur de Poynting comme pour les photons.

    Dans le conducteur central (attention aux termes : un câble extrudé est formé de 2 conducteurs avec un diélectrique entre eux), les électrons se déplacent en continu à qq mm/seconde : ce n’est donc pas eux qui transportent l’énergie electromagnétique directement !

    Par contre, si dans le diélectrique le vecteur de Poynting est parallèle aux conducteurs ce qui assure le transport, dans le conducteur central qui porte le courant principal, ce vecteur de Poynting est bien radial et les pertes joule viennent d’une très petite partie de l’énergie transportée (comme une fuite ou une déviation). Ceci justifie l’effet calorifique des chocs des électrons qui sont attirés entre eux par les forces electromagnétiques !...

    A très bientôt

    Cordialement

    Alain T.

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:42, par Robert Paris

    Bonjour,

    C’est tout à fait justifié de vouloir faire le pont entre des domaines éloignés que sont le niveau quantique et le niveau macroscopique classique et il n’y a aucun raison d’y renoncer. Le monde existe simultanément aux diverses échelles.

    Je relève deux phrases dans vos réponses : "le vecteur de transport est bien le vecteur de Poynting comme pour les photons" et "dans le conducteur central qui porte le courant principal, ce vecteur de Poynting est bien radial".

    Or la discussion portait bien sur deux points :

    - pourquoi introduire les photons ?

    - où est l’action du vide ?

    Eh bien, les vecteurs de Poynting reliés à un apport d’énergie, ce sont des photons. L’énergie est quantifiée. Elle ne peut se former que par quantités entières de quanta d’action. L’univers tout entier (matière et lumière, énergie aussi bien que vide) est formé d’exactement les mêmes quanta qui n’existent qu’en quantités entières. Cela explique que la matière puisse se transformer en lumière ou en énergie et inversement, que la matière puisse absorber ou émettre de la lumière ou de l’énergie.

    Ensuite, votre exemple souligne encore davantage l’importance du vide extérieur, puisque l’énergie vient du vide (Poynting radial mais surtout dirigé vers le câble). Je vous cite : « ce n’est donc pas eux, (les électrons) qui transportent l’énergie électromagnétique directement". Ce sont les photons et ils viennent du vide. »

    Par contre, à mon sens, on ne peut pas raisonner en cherchant la fréquence des photons et il n’y a sans doute pas "une" fréquence mais une série considérable de fréquences qui assurent justement ce caractère figé du courant continu.

    Pour le reste, le calcul du vecteur de Poynting dans votre cas du câble extrudé (coaxial), comme dans le diélectrique indique un point très clair : l’énergie provient du vide. Je n’ai bien compris ce que vous voulez dire sur Poynting dans les diélectriques. Peut-être pouvez-vous m’en dire plus sur ce point.

    Cordialement

    Robert Paris

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:43, par A.T.

    Si je vous parle du cable co-axial à courant continu c’est qu’ il s’agit d’un composant de transport simple geometriquement mais d’avenir notamment pour rapatrier les énergies d’origine éolienne marine ( Allemagne, Norvège, Danemark, France bientot ...) qui sont éloignées de plus de 40km de la côte. Pour diminuer les pertes on monte en tension : aujourd’hui 300 à 400 kV...A ce niveau de tension , on sait que le diélectrique ( aujourd’hui du PER ( Polyéthylène réticulé)) est soumis à de fortes contraintes et sa fiabilité est le problème crucial.

    Donc des études diélectriques sont faites sur le PER. Ces travaux utilisent des moyens "classiques"( mesures de rigidité, pertes diélectriques, conduction ..). Un phénomène particulier le claquage ( perte de rigidité ) étonne par son caractère aléatoire : on a pu mettre en évidence depuis quelques années des paramètres importants comme les charges d’espace dues à des défauts internes ou à des injections de charges dans le diélectrique.

    Vous pouvez donc mieux comprendre que le diélectricien que je suis s’intéresse aux éventuelles avancées théoriques de notre époque sur le vide !

    Cordialement

    Alain T.

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:52, par Robert Paris

    Je vois effectivement tout l’intérêt technique et économique de ces questions. malheureusement, mon intérêt pour elles, loin de ma technologie et de l’économie, au-delà même des sciences, est théorique et surtout philosophique : comment penser la matière, comment penser le monde ? Je me suis intéressé au vide surtout parce que notre relation à la matière nous place dans une position spéciale pour étudier l’univers. Nous sommes matière durable possédant une masse et nous considérons comme vide ce qui ne possède pas de matière avec une masse. Mais est-ce que la réalité envisage les choses sous cet angle. la dernière version quantique : quantique relativiste du vide que je tente d’exposer dans mes articles modifie le point de vue.

    Cordialement

    Robert Paris

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:56, par A.T.

    Bonjour

    Je comprends votre quête qui est très louable et surtout de très haut niveau. Mais tout scientifique se pose des questions au delà des aspects techniques et économiques qui malheureusement aujourd’hui ont pris l’ ascendant .

    Le vide pour un diélectricien est le meilleur diélectrique : pour la physique classique et jusqu’à preuve contraire le transport de l’énergie électromagnétique s’y fait sans perte. Comment alors concilier l’hypothèse de photons virtuels ou de particules virtuelles sans interaction avec l’énergie électromagnétique transportée ? La lumière qui nous vient des étoiles en est un exemple : elle a parcouru des distances énormes !

    Cordialement

    Alain T.

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:57, par Robert Paris

    C’est la création de paires (virtuelles) électron-positron qui a un effet d’écran sur le champ coulombien et agit comme une constante diélectrique du vide. Donc l’effet de diélectrique est un des effets quantiques du vide. Mais déjà parle-t-on de la même chose quand on parle de vide en examinant la matière au niveau macroscopique et quand on parle de vide dans la troisième quantification, celle de la physique quantique des champs et plus encore celle de la physique quantiques des quanta virtuels ? Pas du tout. Dans cette dernière, par exemple, la matière n’est rien d’autre qu’une propriété qui saute d’une particule virtuelle à une autre et non un objet donné, toujours le même. Et le vide est … tout !
    Entre les deux, on a sauté d’univers. Comment les concilier, dites vous ? Il faut choisir à quelle échelle on examine les choses. Pouvez-vous concilier le fait que votre table est immobile et le fait que la terre tourne. Pouvez-vous, dans le sens inverse des échelles, concilier que la table est immobile et que les molécules s’y agitent sans cesse ?

    Ce qui réconcilie, c’est-à-dire permet les sauts d’échelle, c’est la construction de structures à un niveau supérieur par des méthodes statistiques.

    cordialement

    Robert Paris

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mars 2015 16:58, par A.T.

    Bonjour

    Merci pour ces commentaires qui illustrent notre propos

    Ainsi le Vide serait notre Grand Réservoir d’Energie Electromagnétique ( GREM )
    Il contiendrait plusieurs niveaux dans lesquels on pourrait pomper notre Energie Electromagnétique à la demande par une pompe qui s’appelle Alternateur ou Dynamo poussée par un système mécanique.

    GREM a donc une structure comme tout matériau : peut-on parler de réalité ( le monde qui nous entoure, électrons, atomes, photons ) comme le niveau supérieur et de virtualité dans les niveaux inférieurs ?

    Cordialement

    Alain T.

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 29 avril 2015 19:45, par R.P.

    L’effet Casimir ou la force du rien.

    Cette expérience a montré que le vide, plein d’énergie, était le siège de phénomènes sauvages. « C’est un phénomène extraordinaire, l’un des plus importants découverts au XXe siècle. Et qui aurait bien valu un prix Nobel », estime Simon Diner, directeur de recherche au CNRS, l’un des « initiateurs » du livre sur le vide.

    Casimir lui-même écrit : « C’est la confirmation expérimentale que le vide contient une quantité énorme d’énergie. »

    C’est un « événement considérable que cette maîtrise de la lumière, » insiste Simon Diner, pour qui « autour de l’effet Casimir, dont le dispositif semble hypersimple, se joue une immense réflexion philosophique ». En l’occurrence, il oblige à réfléchir sur la mécanique quantique, qui « ne décrit pas ce que sont les choses mais ce que nous observons ». Le vide, en cette occurrence, « n’étant pas une substance, mais un état ».

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 1er mai 2015 07:20, par R.P.

    « Dans le monde quantique, le vide est littéralement plein… Plein de vibrations qui sont déterminées par des lois précises, et vérifiées du point de vue expérimental, dans leur précision extrême, comme conséquence de ces lois quantiques. Ce vide vibre de telle manière qu’il y a, par des lois quantiques comme par exemple l’existence de la matière et de l’antimatière, la création et l’annihilation perpétuelle de paires de particules, dites virtuelles -virtuelles dans le sens qu’elles ne sont pas encore tirées de ce vide quantique à la réalité, c’est à dire les "voir" dans les accélérateurs de particules. Évidemment, dans les plus petites régions de l’espace il y a une activité qui dépasse toute imagination possible. Des déplacements, des vitesses, incomparables a celles auxquelles nous sommes habitués dans notre monde " à nous". Une continuelle création et annihilation de la matière et de l’antimatière, une continuelle création de ces particules qui attendent, en quelque sorte, de passer à la réalité. Et comment passer à la réalité, et bien, en fournissant de l’énergie a ce vide quantique ; c’est ce que l’on fait par les accélérateurs de particules. Il y a même plus que cela, dans ces fluctuations aléatoires, ce n’est pas du tout une danse hystérique, c’est tout à fait une danse harmonieuse. Il y a une harmonie, qui là aussi atteint les dimensions poétiques, qui fait que ces fluctuations du vide contiennent potentiellement en elles tout l’univers. »

    Basarab Nicolescu

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 26 mai 2015 06:01, par R.P.

    « Mais le vulgaire entend par vide une extension où ne se trouve aucun corps sensible ; comme il pense que tout l’être est corporel, là où il n’y a rien c’est le vide.....
    Il faut expliquer une fois de plus que le vide séparé des choses que prônent certaines théories n’existe pas ».

    Aristote. Physique. Livre IV. 214 b

    « Tout corps doit nécessairement être en quelque chose. La chose en laquelle il est, doit différer de ce qui l’occupe et la remplit ; cette chose doit être incorporelle et comme impalpable. Cette substance qui est ainsi constituée qu’elle puisse recevoir un corps en elle même et être occupée par lui, nous disons qu’elle est vide. Il est nécessaire qu’il existe une substance du vide ».

    Cleomedes. (1 er siècle av. J.C. )

    Du mouvement circulaire des corps célestes

    « Que le vide ne puisse être cela paraît. En effet, s’il existait il serait une substance ou un accident. Mais le vide n’est pas une substance incorporelle, car il serait âme ou intelligence. Il n’est pas non plus une substance qui soit corps, car il occuperait un lieu. Enfin il n’est pas accident, car aucun accident ne peut exister séparé d’une substance, et le vide est une dimension séparée. Il n’est donc rien du tout, ce que j’accorde avec Aristote....

    Roger Bacon. (XIII éme siècle)

    Science de la quintessence

    « M. Newton prouve d’une manière très vraisemblable, qu’outre le milieu aérien particulier dans lequel nous vivons et nous respirons, il y en a un autre plus répandu et plus universel qu’il appelle milieu éthéré. Ce milieu est beaucoup plus rare et subtil que l’air, et par ce moyen il passe librement à travers les pores et les autres interstices des autres milieux et se répand dans tous les corps. Cet auteur pense que c’est par l’intervention de ce milieu que sont produits la plupart des grands phénomènes de la nature ».

    Encyclopédie de Diderot et d’Alembert

    Article « Milieu éthéré » 1757

    « L’éther est une substance matérielle incomparablement plus fine que les corps visibles que l’on suppose exister dans les parties de l’espace qui semblent vides..... L’éther est différent de la matière ordinaire. »

    J.C. Maxwell

    Article « Ether » dans Encyclopedia Britannica.1879

    « Peut nous importe que l’éther existe réellement, c’est l’affaire des métaphysiciens ; l’essentiel pour nous c’est que tout se passe comme s’il existait et que cette hypothèse est commode pour l’explication des phénomènes. Après tout, avons nous d’autres raisons de croire à l’existence des objets matériels ? Ce n’est là aussi qu’une hypothèse commode ; seulement elle ne cessera jamais de l’être, tandis qu’un jour viendra sans doute où l’éther sera rejeté comme inutile ».
    H. Poincaré

    La science et l’hypothèse. 1902

    « Une réflexion plus attentive nous apprend pourtant que cette négation de l’éther n’est pas nécessairement exigée par le principe de relativité restreinte.... Nier l’éther, signifie en dernier lieu qu’il faut supposer que l’espace vide ne possède aucune propriété physique. Or les faits fondamentaux de la mécanique ne se trouvent pas en accord avec cette conception....D’après la théorie de la relativité générale, l’espace est doué de propriétés physiques ; dans ce sens par conséquent un éther existe ».

    A. Einstein

    L’éther et la théorie de la relativité. Conférence.1920

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 3 juillet 2015 07:37, par R.P.

    Einstein dans « L’éther et la théorie de la relativité » :

    « Pour nous résumer, nous dirons donc que l’espace est, selon la théorie de la relativité générale, doté de qualités physiques et qu’en ce sens il existe un éther. D’après la théorie de la relativité générale, un espace sans éther est impensable, car dans un tel espace non seulement la lumière ne pourrait se propager, mais aussi les règles et les horloges ne pourraient pas exister et il n’y aurait donc pas de distances spacio-temporelles au sens de la physique. Mais il ne faut pas s’imaginer cet éther comme doté de la propriété qui caractérise les milieux pondérables : être constitué de parties que l’on peut suivre au cours du temps ; on ne doit pas lui appliquer le concept de mouvement. »

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 4 juillet 2015 08:04, par Robert Paris

    Paul Davies écrit dans "Les forces de la nature" :

    "Le lecteur ne doit pas s’imaginer que ce nuage de photons virtuels autour d’un électron n’est qu’un gadget heuristique. Ces photons ont des effets réels, mesurables, bien que faibles en raison de la petitesse du couplage. (...) Toutes les particules quantiques existent sous forme virtuelle, pas seulement les photons. Par exemple, une paire virtuelle électron-positron peut apparaître brièvement, avant de s’annihiler dans les limites permises par les relations d’incertitude. Un photon peut ainsi se convertir soudain en une telle paire au cours de son voyage. Cela implique que deux photons peuvent se diffuser mutuellement via l’interaction de telles paires virtuelles électron-positron, processus impossible en physique classique où les faisceaux lumineux se pénètrent sans se perturber. Le fait que tous les photons, réels aussi bien que virtuels, passent une partie de leur vie sous forme d’une paire électron-positron conduit à un effet intéressant appelé polarisation du vide. Les photons virtuels qui entourent toute particule chargée contiennent des paires virtuelles électron-positron. Si la particule centrale est un électron, par exemple, sa charge électrique aura tendance à attirer les positrons virtuels et à repousser les électrons virtuels. Cette polarisation a un effet d’écran sur la charge centrale, et la charge effectivement perçue au loin est plus faible que la charge réelle de l’électron. (...) Le champ magnétique de l’électron est une autre confirmation importante de l’existence de photons virtuels. Le nuage virtuel modifie légèrement le moment magnétique."

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 4 octobre 2015 20:16, par le philosophe

    Intéressant, très intéressant : c’est le plein qui est… vide et c’est le vide qui est plein !!!

    Répondre à ce message

  • 20- Qu’est-ce que le vide ? 8 avril 2016 16:10, par R.P.

    Cohen-Tannoudji : « Toute la matière et toutes les interactions sont donc présents dans l’espace vide pourvu que l’on considère cet espace pendant des intervalles de temps suffisamment brefs. »

    Répondre à ce message

  • « Qu’est-ce que le vide » de Frank Close :

    « La solidité des forces fortes de liaison, qui tiennent les noyaux atomiques et lui donnent sa stabilité, n’est donc que le résultat du renforcement par le vide de l’attraction due aux gluons, à des distances de dix puissance moins quinze mètres…. Si des particules chargées se rapprochent beaucoup, d’une distance inférieure à la taille d’un atome, le vide quantique intervient alors pour déformer ces forces… En fait, les charges positives et négatives virtuelles font comme une couverture de la charge nue. »

    Répondre à ce message

Répondre à cet article